曲线无缝线路结构设计(4)

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⒌线路维修作业的影响 ⒍行车条件的影响

五.轨道框架刚度

轨道框架刚度是指钢轨与轨枕通过中间扣件联接而成的框架结构的整体刚度，轨道框架刚度分垂直平面内的轨道框架刚度EIx和水平面内的轨道框架刚度EIy。

㈠垂直平面内的轨道框架刚度EIx 见下表 （表四）

一股钢轨下单位道床纵向阻力项 目 0 断面积cm2 对水平轴的惯性矩Ixcm4 对垂直轴的惯性矩Iycm4 轨头截面系数W2cm3 轨底截面系数W1cm3

77.45 3217 524 339 396 （N/mm）） 3 3069 318 385 6 2879 498 291 375 9 2690 264 363 ㈡水平平面内的轨道框架刚度EIy 见上表

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第三节 钢轨温度力与轨端伸缩量计算

一.基本温度力图与钢轨伸缩

无缝线路铺设锁定后，随着轨温的变化，钢轨内部产生温度力。当轨温达到最高轨温Tmax或下降到最低轨温Tmin时,长轨节全长范围内产生如图2-2所示的温度力

在长轨节中部出现的温度力最大，称为固定区；在固定区两侧钢轨随着轨温变化而有一定量的伸缩，释放了一部分温度力，出现图2-2所示的伸缩区；在接头处，由于接头阻力抵抗钢轨伸缩而使全长范围产生相当于接头阻力大小的温度力。

图2-2

固定区的钢轨不能伸缩，出现最大温度应力，温度力大小可用式Pt=EαF△t表示，△t在计算最大温度力时，应从锁定轨温与最高轨温之差max△t或锁定轨温与最低轨温之差min

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△t之中选取一个最大值来考虑。

伸缩区钢轨有伸缩变化，伸缩长度范围ls和长轨端部伸缩量λj为：

式中ls——伸缩区长度（mm）

λj——长轨一端伸缩量（mm） maxPt——固定区产生最大温度力（N） maxPt=2.5F(Tmax-Ts)或2.5F(Ts-Tmin) Ts——锁定轨温（℃）

R——接头阻力（N） （见表一）

r——单位道床纵向阻力（N/mm） （表三） 缓冲区短轨一端伸缩量λd为

式中l——缓冲区长度（mm） λd——缓冲区短轨一端伸缩量（mm）

二.轨温反向变化与温度力峰

长轨节铺设锁定后，轨温第一次变化到最低轨温（或最高轨温），称为轨温正向变化。上面分析的基本温度力图就是

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第一次变化到极端轨温的正向轨温变化温度力图。然后，轨温回升（或下降）到锁定轨温后，再继续升高，称为轨温反向变化。轨温反向变化到最高轨温（或最低轨温）出现的温度力图，因其从锁定轨温算起的正向轨温变化的温差和反向变化的温差的不同也不一样。从锁定轨温Ts先正向变化到最低轨温Tmin，max△t拉=Ts-Tmin；然后再反向变化到最高轨温，max△t压=Tmax-Ts，则随着max△t拉、max△t压大小的不同有三种情况：

⒈max△t拉＞max△t压 （Ts＞Tz）

如果锁定轨温Ts高于中间轨温Tz，正向轨温变化max△t拉大于反向轨温max△t压，则出现的温度力图如图2-3（a）所示，当轨温反向变化max△t压，则伸缩区出现的温度力比固定区还要大，我们称之为温度应力峰，其大小和位置为

maxPfE=2.5F△t2 maxlfE=(2.5F△t2-P)/r=lf2

式中，maxPfE——最大温度力峰（N） maxlfE——压力峰至轨端距离(mm) lf2——中间轨温锁定时，伸缩区长度(mm)

△t2——中间轨温Tz到Tmax(或Tmin)的轨 温变化（℃）

△ t2=1/2（Tmax-Tmin）

(2-3-4)

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⒉max△t拉=max△t压 （Ts=Tz）

在中间轨轨温Tz锁定无缝线路时，max△t拉=max△t压轨温正、反向变化后出现的温度力图如图2-3（b）所示，温度应力峰消失，最大温度力等于固定区温度力。

⒊max△t拉＜max△t压 （Ts＜Tz＝

如果锁定轨温Ts低于中间轨温，max△t拉＜max△t压，轨温反向变化到Tmax时不出现温度应力峰，最大温度力则在固定区如图2-3（c）所示。

（a） （b） （c）

图2-3

如果是轨温先正向变化到Tmax,再反向变化到Tmin得到的温度力图恰好相反，即只在Ts＜Tz的锁定情况下，反向变化到Tmin时才出现温度拉力峰。

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