【正文】 壓力擴散角，對碎石道床取 =35176。m[7]。1. 鋼軌應力檢算(1) 鋼軌動彎應力計算軌底邊緣動彎應力計算式為： (322)0(1)dggMfW?????軌頭邊緣動彎應力計算式為： (323)0()djjjf式中 、 ——分別表示軌底和軌頭邊緣動彎應力的最大可能值(MPa)；gd?jWg、W j——分別為鋼軌底和軌頭對水平中性軸的截面模量(mm 3)。從力學模型來看， “點支承”法更適合于剛度較大的混凝土枕線路，但“連續(xù)支承”法計算簡便，已被工程廣泛的采用。計算時采用如下一些假定：軌道及機車車輛的技術狀態(tài)符合《鐵路技術管理規(guī)程》和有關部門的技術標準的要求。表 12 線路上部建筑現(xiàn)狀鋼 軌 軌 枕 道 床類型 長度 (m) 平均磨耗 單根失效情況 類 型 數(shù)量(根/公里) 失效情況 種類 不潔程度 一般情況50kg/m 9 mm 木枕Ⅰ型 1760 10% 碎石 15%4) 本地段路基土質(zhì)為砂粘土，路基狀態(tài)良好；5) 其它（見調(diào)查記錄）大修地段的運營條件1) 目前及今后的客貨運量目前：15 百萬噸公里/公里；第五年：20 百萬噸公里/公里；第十年：25 百萬噸公里/公里。km/km軌 型 軌 枕 道 床 中 修 大 修75kg/m 無縫線路 混凝土枕 碎 石 400~500 90075kg/m 普通線路 混凝土枕 碎 石 350~400 70060kg/m 無縫線路 混凝土枕 碎 石 300~400 70060kg/m 普通線路 混凝土枕或木枕 碎 石 300~350 600北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 2 頁50kg/m 無縫線路 混凝土枕或木枕 碎 石 300 55050kg/m 普通線路 混凝土枕或木枕 碎 石 250 45043kg/m 普通線路 混凝土枕或木枕 碎 石 160 250本設計地段屬國家 I 級干線單線鐵路。由于國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，線路客貨運量和行車速度的不斷提高，致使運量與運能直接費用的矛盾日益突出。2) 機車類型客機：ND2 型內(nèi)燃機車，構造速度 120 km/h；貨機：解放型內(nèi)燃機車，構造速度 80 km/h。視鋼軌為連續(xù)彈性基礎上的等截面無限長梁，梁的下沉與基礎反力之間呈線性關系，或者視鋼軌為彈性點支座上等截面連續(xù)無限長梁，支座的下沉與其反力之間呈線性關系。 連續(xù)支承法計算公式根據(jù)均勻連續(xù)彈性基礎理論和力的獨立作用的原理，可得靜止車輪作用下鋼軌靜撓度y0，鋼軌靜彎矩 M0 及枕上靜壓力 R0 的計算式為：北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 9 頁即 (34)02ikyP???? (35)iupM41 (36)?ikaR20式中 u——鋼軌的基礎彈性模量(MPa)；——軌枕間距(mm)；aPi——作用在鋼軌上的各機車車輪靜重(N) ；k——鋼軌基礎彈性模量與鋼軌抗彎剛度的相對比值，也稱剛比系數(shù)。(2) 鋼軌強度檢算軌底： (324)[]gdtf?????軌頭： (325)[]jjdtf式中： 、 ——分別為軌底拉應力和軌頭壓應力(MPa )；g?j——附加應力，取為 ；f——溫度應力(MPa) ；t北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 13 頁——鋼軌允許應力， 。、 可由軌下斷面和中間斷面為開裂極限彎矩除以相應的安全系數(shù)求得。[8]； ?——基床表面允許壓應力(MPa)；新建線路 =，既有線路[]h? []h?=[4]。mm239。 2150136824753Nm89gsdabMKRe????????????????????，∴ ，滿足要求。 直線與圓曲線間采用緩和曲線連接，其長度（m ）應不短于 9超高度（m ）容許最高行車速度（km/h） ，特別困難地段也不應短于 7超高度（m ）容許最高行車速度（km/h） ，計算結果取 10 m 的整數(shù)倍，如原線路的緩和曲線標準較高時，應不低于原線路標準。曲線測量北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 35 頁通常沿外軌進行，也有沿線路中心線進行的，行車繁忙的線路上，為安全起見，也可在外移樁上進行。yl（b）緩和曲線　　　 (410)0RlCKH? (411)02l? (412)HHlClE316?式中 ——為計算點的緩和曲線長。（2）保證曲線撥動前后的終切線方向不變。?這樣，可得 QZ 點的里程為： QZ 里程= 測量終點里程－X QZρ /2αloHYRXRα 測量終點 Es=Jloα /Hx圖 49 QZ 點里程北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 47 頁計算曲線各主點里程曲線各主點 ZY、ZH 、HY、YZ、YH 、HZ 里程的計算如下：ZY 里程=QZ 里程－ ZH 里程=ZY 里程－2?SR20lHY 里程=ZH 里程+ YZ 里程=QZ 里程+0l ?SRYH 里程=YZ 里程－ HZ 里程=YH 里程+2 0l 設計曲線漸伸線長度的計算設計曲線漸伸線長度的計算可按表 43 計算。（4）力求曲線路段大修工程量小。?所謂圖乘關系是指用直角坐標表示的 ， 和 函數(shù)關系的坐標1()fL?2()f3()fL?圖，即分別為 Ｋ 圖、 圖和 Ｅ 圖之間的內(nèi)在關系，下圖為內(nèi)切圓曲線的圖乘關系。 40=β12始 端 切 線 α6382圖 42 矢矩法測量圖則各曲線段的照準線對始端切線轉(zhuǎn)角為： (42)12212mm??????測出兩置鏡點連線與測點切線的夾角及每 20m 處的矢矩即可。 兩曲線間的夾直線的長度，應不低于原線路的標準。[]??[]cM? 道床頂面壓力檢算 ????max..379b?碎石道床 ，∴ ，滿足要求。m，∴ ，滿足要求。 軌道強度計算中主要參數(shù)的取值 與鋼軌有關參數(shù)的取值如表 33 所示。3. 道床頂面壓應力檢算計算道床頂面時，假定枕下道床支承反力分布如圖 34 所示。則： (MPa) (326)[]/405/???2. 軌枕強度檢算(1) 木枕頂面承壓應力 (327)[]dssRF???式中 ——木枕橫紋承壓動應力(MPa)；s?F——軌底或墊板與木枕的接觸面積(cm 2)；Rd——鋼軌動壓力(N)；——木枕橫紋允許承壓應力，對松木取 ，杉木取 ，樺木取[]s?，桉木取 。 (38)(cosin)kxuekx?? (39)ikx?不同輪位距計算截面的距離 x 各不相同，因而各有不同的 μi、η i。作用于鋼軌上的荷載系符合力的獨立作用原理，在輪載群作用下鋼軌產(chǎn)生的應力、應變等于單個車輪作用下的應力、應變代數(shù)和。目前我國鐵路擔負著全國 60%以上的運輸任務。其中外業(yè)調(diào)查的主要內(nèi)容如下 [3]：丈量里程。鐵路線路大、中修周期由通過重量決定，一般情況按照表 11 規(guī)定執(zhí)行，但在小半徑曲線、大坡道或隧道等集中地段，軌型和運營條件不匹配地段，煤、砂、礦建等散裝貨物運輸集中地段以及風砂危害地段等，鐵路局可根據(jù)特殊情況作適當調(diào)整?，F(xiàn)有線路條件：1) 該大修地段屬于 I 級干線，限制坡度 12‰，最小半徑為 400m；2) 原有線路平縱面資料包括：北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 3 頁A. 線路縱斷面測量記錄；B. 線路曲線測量記錄；C. 橋隧位置及原狀；D. 站場調(diào)查記錄；E. 道口調(diào)查記錄。因此必須合理選擇相應的軌道結構，使其在預定的使用期限內(nèi)，在規(guī)定的使用條件下，保持良好的狀態(tài)，確保列車按規(guī)定的軸重和速度平穩(wěn)、安全和不間斷地運行，為此應當正確計算軌道結構的承載能力，使其在安全和效益兩方面都得到最佳的效果。 O(a) (b)（ a）彈性點支承梁模型；（b）連續(xù)彈性支承梁模型圖 31 支承梁模型用“點支承法”計算鋼軌彎矩比用“連續(xù)支承法”的結果要大 510％，而且在計算鋼軌撓度或軌枕壓力時則要小 12％。 軌道結構動力計算在列車動荷載作用下鋼軌的動撓度 yd、動彎矩 Md 及枕上的動壓力 Rd 的計算式為： (316)0(1)???? (317)df (318)0(1)R??? 軌道強度檢算方法列車在直線和曲線上運行時有不同的動彎應力。R1lebeqa3/4q圖 33 跨中截面負彎矩計算圖示Mc 的檢算公式為：北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 15 頁 (329)213482[]()cs dclealMKRMl????式中 ——軌枕長度(cm)；l——中間截面允許負彎矩，與軌枕類型有關，Ⅰ型枕可取為 ba139。mm52473北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 20 頁mm0(1)(.36015).384dy???????? 軌道強度檢算軌頭： ???軌底： 鋼軌溫度應力 MPa，制動應力 MPa。[]30Pajjdtf ?????軌底： 。北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 28 頁 軌道強度檢算結果匯總 ND2 型機車軌道結構靜力及動力計算結果表 37 ND2 型機車當量荷載 計算表（k=10 3mm1）iP??計算輪 計算值 P(N) x(m) kx μi Piμi(N) ∑Piμi(N)Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ輪位Ⅵ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅱ輪位Ⅵ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅲ輪位Ⅵ 當量最大值為 ???表 38 ND2 型機車當量荷載 計算表（k=10 3 mm1）iP?計算輪 計算值 P(N) x(m) kx μi Piμi(N) ∑Piμi(N)Ⅰ 輪 Ⅰ 98100 0 0 1 98100 北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 29 頁Ⅱ 98100 Ⅲ 98100 Ⅳ 98100 0 Ⅴ 98100 0 位Ⅵ 98100 0 Ⅰ 98100 Ⅱ 98100 0 0 1 98100Ⅲ 98100 Ⅳ 98100 Ⅴ 98100 0 Ⅱ輪位Ⅵ 98100 0 Ⅰ 98100 Ⅱ 98100 Ⅲ 98100 0 0 1 98100Ⅳ 98100 Ⅴ 98100 Ⅲ輪位Ⅵ 98100 0 當量最大值為 ??? 解放型機車軌道結構靜力及動力計算結果表 39 解放型機車當量荷載 計算表（k=10 3mm1）iP?計算輪 計算值 P(N) x(m) kx μi Piμi(N) ∑Piμi(N)Ⅰ 37900 0 0 1 37900Ⅱ 97500 Ⅲ 97300 Ⅳ 99600 Ⅴ 97500 Ⅰ輪位Ⅵ 74600 0 Ⅰ 37900 Ⅱ 97500 0 0 1 97500Ⅲ 97300 Ⅱ輪位Ⅳ 99600 北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設 計 (論 文 ) 第 30 頁Ⅴ 97500 Ⅵ 74600 Ⅰ 37900 Ⅱ 97500 Ⅲ 97300 0 0 1 97300Ⅳ 99600 Ⅴ 97500 Ⅲ輪位Ⅵ 74600 Ⅰ 37900 Ⅱ 97