【正文】 令測點終點既有曲線的漸伸???XES線長度 ，則測量終點至 QZ 點的距離 X 為：???XEJS (426)?J?式中 ——曲線轉(zhuǎn)角(rad)。SPsRl2400lP（3）這兩三個測點的既有曲線漸伸線長度已經(jīng)求出，可令各個測點的 ，求出JS?如下：SP (424)sSRLEP2??（4）將求出的兩三個 取平均值，故緩和曲線的長度為：S (425)120S(4)l?北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 46 頁將計算結(jié)果取為 10 米的整數(shù)倍，就是選定的緩和曲線長度。在滿足技術(shù)標準的條件下，應盡量采用原有緩和曲線的長度，可使撥量最小。選配曲線半徑的方法選配半徑的方法較多，一般常用的方法有：平均偏角法、三點法和多點法。 設(shè)計曲線半徑和緩和曲線長度的選配方法 [8]選配的基本原則在選配設(shè)計曲線半徑和緩和曲線長度時，應該遵循以下的原則：（1）曲線撥動前后其長度應基本不變。0ABlLlBAdldl?? (416)BAAlE?????)( 式中 ——置鏡點 A 的漸伸線長度；AE ——置鏡點 A 到置鏡點 B 的曲線長；Bl——弦線 AB 與始切線的夾角(rad)。0（3）測點的漸伸線長度由上兩式可知，既有曲線無論是圓曲線或是緩和曲線，每個測點的漸伸線長度 Ｅ ij 均可北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 41 頁表示為：　 　　　　　　　　 (415)jiijlE??式中 ——該測點的偏角(rad)；i?　 ——該測點到置鏡點的曲線長(m)。鐵道工?程中，采用的是兩端加設(shè)緩和曲線的圓曲線，其圖乘關(guān)系如圖 44 所示。表 41 K、α、E 間的微積分關(guān)系微 分 關(guān) 系 積 分 關(guān) 系)(lfE? )(lfK?dlK?2 ?ld0?lE? ?llKE00據(jù)此，可推導出圓曲線和緩和曲線的 K、 、E 的計算公式如下：?（a）圓曲線　　　　 (47)Ry1? (48)ly?北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 38 頁 (49)RlEy2?式中 ——為計算點的圓曲線長。漸伸線長度、轉(zhuǎn)向角和曲率及其相互間的關(guān)系（1）根據(jù)漸伸線的定義和特性，可導出下式 B 點的漸伸線長度計算公式為： (43)??BLdlE0?式中 LB——A、B 兩點間的弧長(m)；——曲線上任意一點處的曲率半徑與 A 點曲率半徑的夾角 (rad)；?l——曲線上任意一點與 A 點間的弧長(m)。圖 43 漸伸線幾何意義曲線 AB 表示軌道的中線，設(shè)有一柔軟且無伸縮的細線緊貼在曲線 AB，A 端固定，另一端沿著軌道中線的切線方向拉離原位，拉開的直線始終與曲線 AB 相切，則 B 點的移動軌跡 B1，B2，…Bˊ就是 B 點相對于曲線 AB 的漸伸線，弧 B Bˊ的長就是 B 點相對于切線的漸伸線長度。計算撥距的方法較多，一般經(jīng)常維修與中修采用繩正法；大修與改建則利用漸伸線法來計算。曲線上有橋梁等控制既有線撥距的建筑物時，應將其中心點或起訖點（加標點）的偏角測出。在第一測段，要測出每個 20m 測點的偏角，即切線方向與置鏡點到各測點弦線間的夾角；移動置鏡點后的各個測段，要測出置鏡點間弦線與置鏡點到每個 20m 測點弦線間的夾角；最后一個置鏡點，要測出置鏡點間弦線與切線方向的夾角 。如因建筑限界等原因不能改善時，允許保留原狀。 兩線路中心距離在 5m 以下的曲線地段，內(nèi)側(cè)曲線的超高不得小于外側(cè)曲線超高的一半，否則，必須根據(jù)計算加寬兩線的中心距離。 設(shè)計曲線時應采用單曲線，僅在困難地段允許保留復曲線，但復曲線的兩個圓曲線間，應設(shè)緩和曲線連接，其長度由計算決定，且不應短于 20m，如條件困難不能設(shè)緩和曲線時，兩個連續(xù)圓曲線的曲率差應不大于 1/2022，且每個圓曲線的長度不得短于 50m[10]。本程序的難點在于計算荷載當量時，如何運用循環(huán)方式計算出最大的荷載當量。如果要計算其他機車類型，只需將程序中的列車荷載參數(shù)修改為需要計算的機車類型即可。[][]b? 路基基床表面壓應力檢算北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 26 ?????現(xiàn)道床厚度 ， ，故450h12h? oRetgtg???????既有線 ，∴ ，滿足要求。 混凝土軌枕彎矩檢算正彎矩： 239。P??P?北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 24 ?????? 計算 Md、y d、R d內(nèi)燃機車 V=80km/h檢算鋼軌： ??檢算軌枕、道床： ?取 ，偏載系數(shù)75mh??.??直線地段： ()1539().2347NmdMf????????曲線地段： （最小半徑為 400m）()759()?????????0(1).68(.).2mdy ???????? 軌道強度檢算軌頭： ?軌底： ??北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 25 頁鋼軌溫度應力 ，制動應力 。[]?max[]bM?北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 22 頁北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 23 頁 路基基床表面壓應力檢算 ?????現(xiàn)道床厚度 ， ，故450h12h? oRetgtg???????既有線 ，∴ ，滿足要求。[] []gM?負彎矩： 21482(3)cs dlealMKRl???50950912501 7981()?????N 混凝土軌枕彎矩檢算正彎矩：N????N0194382aRP??? 計算 Md、y d、R d內(nèi)燃機車 V=120km/h檢算鋼軌： ??檢算軌枕、道床： ?取 ，偏載系數(shù)75mh??.??直線地段： ()17859().2dMf???????N 軌道結(jié)構(gòu)靜力計算（ND2 型內(nèi)燃機車）手算以“連續(xù)支承法”計算鋼軌靜彎矩 M0、靜撓度 y0 和枕上靜壓力 R0。表 33 與鋼軌相關(guān)的參數(shù)取值 [9]鋼 軌 參 數(shù) 鋼軌支點彈性系數(shù) D(N/mm)軌底寬(mm)橫截面積(cm 2)慣性矩J (cm4)軌頭截面矩Wj(cm3)軌底截面矩Wg(cm3)容許應力[](MPa)?檢算鋼軌 檢算軌枕、道床及路 基132 1827 230 275 300 22022 42022 與軌枕有關(guān)參數(shù)的取值如表 34 所示。dmndRdR圖 35 道床頂面壓應力分布圖因而，不同道床厚度的基床表面壓應力按下式檢算：(1) 道床厚度 0≤h≤h1 時： (332)[8]dhRmbe???(2) 當 h1≤h≤h2 時， (333)[8][]2dhhtg??b?max北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 17 頁式中 ——基床表面動壓應力(MPa)；h?h——道床厚度(mm)； (334) [8]12/hbctge??A——道床壓力擴散角，對碎石道床取 =35176。2 c39。MNOOACDB11222II39。因而，按此可求得道床頂面平均應力和最大壓應力的計算公式，并應滿足以下要求： (330)39。m[7]。檢算中間截面副彎矩 Mc 時，采用圖 33 所示的道床支承方式，即軌枕中部位部分支承，到床支承反力取全支承時的 。1[]8gsdgabMKRMe?????????式中 ——荷載作用點至枕端距離，取 =50cm；1a1e——一股鋼軌下，軌枕的全支承長度，取 e=95cm；——軌下襯墊寬度，一般取軌底寬(cm) ；39?；炷琳砜箟簭姸却?，一般不檢算其承壓應力。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)。根據(jù)實測資料，不同的曲線半徑有f不同的 ，其最大可能值如表 32 所示。(2) 偏載系數(shù) ?列車通過曲線時，由于存在未被平衡的超高，產(chǎn)生偏載，使外軌或內(nèi)軌輪載增加，其增加值與靜輪載的比值稱為偏載系數(shù)，用 β 表示。 點支承法計算公式根據(jù)連續(xù)彈性支承梁理論和力的獨立理論作用原理，可得靜止車輪系作用下的 y0、M 0及 R0 的計算公式：即 (310)01iyPD??? (311)iMau北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 10 頁 (312)0iRP???式中 μi，η i ——分別為彈性點支座上無限長梁的彎矩、支座下沉影響系數(shù)；其他符號的含義及單位同前。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。a 軌道結(jié)構(gòu)靜力計算 軌道結(jié)構(gòu)靜力計算理論（1）彈性點支承梁理論——它是將鋼軌視為支承在離散彈性點上的等截面無限長的梁，力學模型如圖 31（a ）所示。 鋼軌基礎(chǔ)彈性模量 uu 表示單位長度鋼軌基礎(chǔ)的彈性特征，即要使鋼軌產(chǎn)生單位下沉時，施加于單位長度鋼軌基礎(chǔ)上的均布壓力，其單位為 MPa。機車車輛對輪軌的動力影響，用荷載系數(shù)（速度系數(shù)、偏載系數(shù)、橫向水平力系數(shù)）來表示。計算時采用如下一些假定：軌道及機車車輛的技術(shù)狀態(tài)符合《鐵路技術(shù)管理規(guī)程》和有關(guān)部門的技術(shù)標準的要求。北 京 航 空 航 天 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文 ) 第 6 頁3 軌道結(jié)構(gòu)的強度檢算 概述軌道是一種受力十分復雜的工程結(jié)構(gòu)物，機車車輛在其上通過時，將受到垂直軌面的豎向力、垂直于鋼軌軸向的橫向水平力和平行于鋼軌軸向的水平力等。地表建筑比較復雜，涉及要求比較嚴格。同時，這些線路設(shè)備在經(jīng)常不斷的運輸過程中，或者說在輪軌相互作用過程中在逐漸損耗。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。外業(yè)勘測完成后，即可進行大修的技術(shù)設(shè)計，技術(shù)設(shè)計的主要內(nèi)容包括：線路平面設(shè)計、線路縱斷面設(shè)計、軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計、跨區(qū)間無縫線路技術(shù)設(shè)計及更換道岔設(shè)計等。測量正線軌頂（曲線測內(nèi)股）及路肩標高。選擇正確的公里標作為引出基點，定出公里標和每百米處作為測點的百尺標，以及在控制點設(shè)置的加標。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(shè) 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(shè)計地段屬國家 I 級干線單線鐵路。線路大修的基本任務(wù)是：根據(jù)運輸需要及線路的損耗規(guī)律，周期性地、有計劃地對損