【文章內容簡介】 符合改建標準。 推算設計曲線各主點里程 lQZYZlQZZY y 21,21 ???? 00 21,21 lYZHZlZYZH ???? 00 21,21 lYZYHlZYHY ???? 計算設計曲線漸伸線長度 根據(jù)表中漸伸線長度的計算式，可知其基本公式 如表 所示 ： 表 漸伸線長度計算的基 本公式 物 理 意 義 計算通式 內切圓曲線的計算式 緩和曲線的計算式 1 曲率 K K 1K R? 1K C? 2 中心角 ? （ rad）為 曲率 K的定積分 loKdl??? LR?? 22lC?? 3 漸伸線長度 E為中心 角 ? （ rad）的定積分 loE dl??? 22LE R? 36lE C? 符 號 意 義 l? 曲線長 K? 曲率 ?? 中心角（ rad） E? 漸伸線長 R圓曲線半徑 L計算點的 圓曲 線長 C緩和曲線半徑 變更率 oC Rl? ol 緩和曲線全長 l 計算點的緩和曲線 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 16 計算撥距 撥距的大小和方向如圖 所示，曲線撥正，就是把既有曲線上各個 20m 的測點，如 1b 、 2b 撥正到設計曲線的 1b 、 2b 點上。 其撥動距離分別為 39。11bb 、 39。22bb ，也就是設計曲線漸伸線長 39。11ba 或 39。22ba 與既有曲線漸伸線長 11ba 、 22ba 之差 1b 點的撥動距離 39。11bb = 39。11ba 11ba 2b 電的撥動距離 39。22bb = 39。22ba 22ba 所以， 撥動距離 = 設計曲線的漸伸線長 既有曲線的漸伸線長 , 即 SJEE?? ? （ ） ? =＋ 值，如，表示向圓心方向撥動（曲線內壓） ? =－ 值，如，表示向切線方向撥動（曲線外挑）。 圖 既有曲線撥距圖 算例 圖33 既有 曲線撥距圖b 1o測量始點b 1b 2b 2既有曲線設計曲線a 1 a 2 始切線蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 17 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 18 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 19 改建原因 既有線在運營過程中，個別路段的路基會因 沉陷、凍害而變形，在經(jīng)常維修過程中，由于更換道渣、起道、落道，也要引起軌面標高的改變。所以既有線軌面的縱斷面多與原設計不同，而原設計標準又多偏低，不符合現(xiàn)行線規(guī)標準；延長站線而需加長站坪長度時，引起站坪兩端縱斷面的改建；削減超限坡度時，需要太高或降低路基標高；線路受洪水威脅地段，則需加高路基。這一切都要引起線路縱斷面的改建。 一般規(guī)定 改建既有線縱斷面設計，以軌面標高為準。 軌面標高由線路縱斷面測量測出。線路縱斷面測量包括水準基點、百米標和加標的標高測量。百米標與加標的標高為既有線軌面標高：在直 線路段為左側鋼軌的軌面標高；在曲線路段為內軌的軌面標高。 一般情況下，起道高度小于 50 cm 時，用道砟起道，起道高度為 50~100 時，用滲水土壤起道；起道高度大于 100 cm 或落道后道床厚度小于規(guī)定標準時，用抬降路面來完成。 設計中，為了方便施工及減輕對運營的干擾，一般不采用挖切路基的辦法來降低軌面標高，僅在受建筑界限與結構物構造控制，以及為消除路基病害的路段方可采用。設計中，一般亦不宜降低既有線軌面軌面標高，以免挖切道床影響正常運營；僅在個別路段，為避免改建橋隧建筑物，避免挖切路基，或為了減少線路改建工程 ，才允許挖切道床以降低軌面標高。道床厚度僅允許較規(guī)定標準減薄 5 cm，但最小道床厚度不得小于25 cm。 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 20 5. 無縫線路強度和穩(wěn)定性檢算 無縫線路作為一種新型軌道結構，其特點是冬季低溫季節(jié)，在鋼軌內部存在較大的溫度拉力，容易使鋼軌拉斷；在夏季高溫季節(jié)，鋼軌內部存在較大的溫度壓力，容易引起軌道橫向變形。在列車動力和人工作業(yè)等干擾下，軌道彎曲變形有時會增大，發(fā)生脹軌跑道現(xiàn)象。因此，設計時必須對強度和穩(wěn)定性進行檢算，使其達到一定的標準。 檢算模型 我 國規(guī)范采用的軌道豎向靜力分析模型有兩種：點支承梁模型和連續(xù)支承梁模型。 1)點支承梁模型 點支承梁模型中鋼軌是按軌枕間距支承于軌枕上（見圖 ），所以稱之為彈性點支承連續(xù)梁計算模型。圖中 ? 為軌枕間距； D 為彈性點支承剛度，叫做鋼軌支座剛度。 2) 連續(xù)支承梁模型 連續(xù)支承梁模型（見圖 ），可近似地把軌枕的支承看做均勻分布在軌枕間距內連續(xù)支承著鋼軌梁，其支承剛度為鋼軌基礎彈性模型。按連續(xù)支承梁模型計算得到的解析解，應用簡單方便又直觀。這一經(jīng)典理論至今仍具有重要的 理論和應用價值。 圖 5 P鋼軌VD鋼軌支點彈性系數(shù)a a蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 21 圖 幾個計算參數(shù) 1） 道床系數(shù) C： 道床頂面產生單位下沉所需施加的道床頂面單位面積上的壓力（ MPa/cm）。 2） 支座剛度 D： 鋼軌支座下扣件和枕下基礎的等效剛度。其量綱為力 /長度。 圖 鋼軌支座剛度計算模型 由上圖可看出，軌枕相當于由一系列剛度為 C的并聯(lián)彈簧支承，因此，枕下 基礎支承可等效為一根彈簧，其值為半根軌枕底面積與道床系數(shù) 的乘積。 考慮到軌枕撓曲變形會降低軌下基礎剛度，引進軌枕撓曲系數(shù)α修正。從而，枕下基礎等效剛度 ??????? bCSCD 2lb 混凝土枕可看做是剛性的，取 ? =1；木枕的彈性很好，取 ? =～ 。 枕下基礎等效剛度 Db與扣件剛度 Dp為串聯(lián)，因此，鋼軌支座剛度 Pu/2蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 22 DpDbD 111 ?? 即 DpDb DpDbD ??? （ ） 對于有砟軌道，扣件剛度還大于枕下基礎等效剛度所以可將枕下基礎等效剛度近似作為鋼軌支座剛度（ D≈ Db） 即： 有砟： DbD? 無砟：DpDb DpDbD ??? （ ） 3） 鋼軌基礎彈性模量 u： 單位長度鋼軌基礎產生單位下沉所需施加的單位長度上 的分布力， 量綱力 /長度 2 。 u =D / a 式中， C、 D兩個參數(shù)隨軌道類型，路基、道床狀況及環(huán)境因素而變化，離散性很大，在進行設計計算時，應盡可能采 用實測值或應用規(guī)范。 鋼軌豎向荷載（準靜態(tài)計算） )1(0 ?? ??? PPd （ hmV /k120? ） )1)(1( 10 ??? ???? PPd （ hmhV /k160/km120 ?? ） )1)(1)(1( 210 ???? ????? PPd （ hmVhkm /k200/160 ?? ） （ ） 單個輪載作用下的解 1）剛比系數(shù) k 4 4k EIu? （ ） 2)作用點處 (x = 0) uP2 ky 0max ?? kPM 40max ? （ ） 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 23 20m ax kPaR ??? （ x ≠0） 通解 )s in(c os20 kxkxeu kPy kx ??? ? （ ） )s in(c os4 0 kxkxkPeM kx ?? ? )s i n(c os2Pa 0 kxkxekR kx ???? ? 輪群作用下的解 )s i n(c os2 1 00 iikxni i kxkxePuky i ?? ??? （ ） )s i n(c os41 1 00 iini kxi kxkxePkM i ?? ?? ? （ ） )s i n(c os2*a 1i 00 iikxn i kxkxePkR i ?? ??? （ ） 動位移、動彎矩、動壓力 上面各式所得到的結果只是靜輪載群作用下軌道結構的位移、彎矩和軌枕壓力值，要求得到動位移、動彎矩和軌枕動壓力值 yd， Md， Rd， 還要考慮動載增量影響。根據(jù)動輪載與 靜輪載的關系，得 0y (1 )d y ??? ? ? 0 (1 )dMM ??? ? ? （ ） 0 (1dRR ??? ? ? ） 允許溫降 ? ?sfcdt ????? ???? ? ? fcdst ????? ???? 因 此 tF tFFP tt ????? ? （ ） 強度檢算方法 蘭 州交通大學畢業(yè)設計 (論文 ) 24 無縫線路強度計算的目的在于求出軌道強度條件容許的軌溫變化幅度 拉t? 和 壓t? 。為使鋼軌 冬天不斷裂、夏天不壓潰，作用在鋼軌上的總應力不得超過鋼軌的容許應力。即： ][ st ???? ??? 附動 （ ） 式中 動? 鋼軌動彎應力； t? 鋼軌溫度應力； 附? 橋上附加應力，如伸縮應力、撓曲應力等，以及附加制動應力制? ，一般 MPa10?制? ； ? ?s? 鋼軌容許應力。鋼軌容許應力等于鋼軌屈服強度 s? 除以安全系數(shù) K。即 ? ? kss ?? ? 。 對于極限強度 M Pab 785?? 級鋼軌， M Pas 405?? ； 對于極限強度 M Pab 833?? 級鋼軌， M Pas 457?? ； 一般鋼軌， ?K ；再用鋼軌 ?K 。 自鎖定軌溫起算，容許軌溫伸高值 升t? 、及容許軌溫降低值 降t? 的算式如下： ? ? 250 附頭升 ??? ???? st （ ） ? ? 250 附底降 ??? ???? st （ ） 式中 ， 頭? 鋼軌頭部上緣動彎應力； 底? 鋼軌底部下緣動彎應力。 不同類型的機車對軌道的作用是不同的。為此，設計之前應首先了解該線近遠期使用的機車類型，然后通過計算確定控制設計的機車和該機車的最不利輪位。 鋼軌支座剛度（又稱支點彈性系數(shù)） D 查表。如條件允許最好實測冬季、夏季的 D