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轨道工程课程设计 ——中和轨温及预留轨缝设计 姓名：侯新拓 学号 班级：土木0901 学院：土木建筑工程学院二〇一二年六月十九日目录1路基上无缝线路课程设计任务书-----------------------22路基上无缝线路课程设计意义------------------------83设计参数选取 ----------------------------------124.软件计算过程-----------------------------------155课程设计结论-----------------------------------236软件源程序代码---------------------------------247参考文献--------------------------------------29第一部分路基上无缝线路课程设计任务书中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论。一、基本内容1）收集资料，综合分析。通过专业书籍及相关学术期刊的学习，了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。3）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。4）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计的目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。二、基本要求对设计从全局上把握，思路清晰，将个人的独立见解在设计说明书中完整地表达出来；有关计算建议上机完成，语言不限，但程序要具有通用性，即对各种参数条件都适用；并将源程序及计算结果附在课程设计书中。独立完成，有自己的特色；设计时间1周。设计书内容主要包括：设计任务、设计目的和意义、设计理论依据、设计参数、计算过程、设计总结（设计方案的评述、收获及建议）、参考文献。课程设计报告的文字部分要求详细完整、章节清晰、计算过程详尽、结论合理可靠。同时要求字迹工整、书面整洁。三、设计思路无缝线路中和轨温计算的主要思路如图：图中揭示了该设计的主要思路。中和轨温应根据当地的轨温条件（）和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。因此确定轨道允许的升温幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。主要计算如下：无缝线路钢轨强度检算（确定允许降温幅度）强度条件应使作用在钢轨上的各种应力总合不超过钢轨的允许应力[]：式中：——钢轨动弯应力（Mpa），计算方法参见“轨道结构力学分析”一章；——钢轨温度应力（Mpa）；——钢轨附加应力（Mpa），如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等。本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取；——钢轨允许应力。因此允许的降温幅度可由下式计算 式中：——钢轨动弯应力（Mpa），取拉应力计算值。据稳定性条件确定允许的升温幅度根据稳定性计算求得的允许温度压力后，可计算出允许的升温幅度： 式中：—— 附加压力，本设计可取为零（N）。——轨道允许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”。中和轨温确定根据图，中和轨温计算如下： 预留轨缝确定长轨条一端的伸缩量计算：标准规一端的伸缩量计算：按冬季轨缝不超过构造轨缝的条件，可计算预留轨缝上限： 按夏季轨缝不顶严的条件，可计算预留轨缝下限： 无缝线路的预留轨缝为：四、设计参数（自己选取、组合）主要技术指标：每个学生取家庭所在地区某段提速线路铺设无缝线路，设计其锁定轨温。1、轨道条件：钢轨：60kg/m，屈服强度，钢轨断面对水平轴的惯性矩；轨枕：III型混凝土枕，1667根/km，轨枕间距； 道床：道碴为一级道碴，面碴厚25cm，底碴厚20cm。路基填料：沙粘土；钢轨支座刚度D：检算钢轨 D=301000（N/cm）；检算轨下基础D=720000（N/cm）曲线最小半径R：R=800m2、运营条件：机车：东风11内燃机车，Vmax=160km/h轮重和轴距查阅相关文献。主要参考文献：1、《轨道工程》高 亮主编 中国铁道出版社2、《贴里轨道》 谷爱军主编 中国铁道出版社3、《铁路无缝线路》 广钟岩等 中国铁道出版社4、《铁道工程》郝 瀛主编 西南交通大学出版社5、铁路轨道设计规范（TB 10082-2005）6、高速铁路设计规范（TB 10020-2009）7、其他相关资料计算相关的其他问题附加速度系数附加速度系数和速度范围km/h电力机车120V≤160160V≤200混凝土枕