轨道综合项目工程专业课程设计任务计划书指导书及设计要求.doc

轨道工程课程设计任务书一、出发资料1机车车辆条件：韶山（SS3）型电力机车；机车轴列式30-30，轴距布置为230+200+780+200+230 （cm），轮重112.8kN。2线路条件：（1）线路设计速度80km/h，最小曲线半径500m（实设超高为100mm），规划采用有砟轨道构造。（2）线路铺设成无缝线路，铺设地区为福州，铺设线路长度为10km。（3）道床顶面容许应力为0.5MPa，路基顶面容许应力为0.15MPa。二、设计任务 （1）进行有砟轨道构造设计，涉及钢轨和扣件选型，轨枕类型及布置根数，道床级别及尺寸，并检算强度与否满足使用规定。 （2）进行无缝线路设计，涉及设计锁定轨温拟定、缓冲区设计、预留轨缝拟定、轨条布置。三、提交成果（一）、设计计算阐明书 （1）轨道构造选型。（2）轨道构造强度检算。（3）无缝线路设计计算。（二）、设计图图纸（1）轨道构造组装图及选型阐明。（1张A3）（2）轨道构造受力图（3张A4：钢轨弯矩和挠度1张，轨枕三个支承状态弯矩分布，道床顶面、路基顶面、路基第二区域、路基第三区域应力）。（3）无缝线路设计图（1张A4或A3，基本温度力图、轨条布置图及有关阐明）。设计指引书轨道构造选型设计轨道构造强度检算无缝线路设计计算设计成果整顿、提交一、 课程设计基本环节：课程设计环节如图1所示： 图1 课程设计环节二、设计办法（一）、轨道构造选型设计依照机车车辆和线路条件，拟定钢轨、轨枕、扣件类型及刚度、道床级别及重要尺寸（厚度、顶宽和边坡坡度）。钢轨、轨枕及扣件可选用类型从教材中选取，道床级别及重要尺寸也参照教材内容拟定。如下两点阐明：1、 道床厚度选取道床厚度设计依照铁路轨道设计规范（TB10082-）和地铁设计规范（GB50157-）进行，为以便可依照运营条件从教材表1-1中选取。咱们轨道类型可参照中型轨道构造。2、 钢轨支座刚度D钢轨支座刚度D意义是使钢轨支点顶面产生单位下沉时所必要施加于支点顶面上力，单位普通采用kN/mm表达。D值计算：1/D=1/D1+1/D2 教材（7-3）式中D1为扣件刚度，其值由设计拟定；D2为道床支承刚度，计算公式为D2=Cbl/2，即教材中公式（7-5）。公式（7-5）中道床系数C取值为0.40.6MPa/mm。（教材上为0.040.06MPa/mm，少了一种数量级）。因D值随材料性质、路基和道床密度及气候影响而变化，D值是一种在一定范畴内变化量而不是一种常量，因而存在一种问题：在轨道强度检算时，如何对D值取值？由于D值越小，钢轨承受弯矩会越大，因此在检算钢轨强度和挠曲时，D值应取下限值，本次设计可以依照扣件刚度和道床系数取下限值（0.4MPa/mm）计算所得，教材算例依照表7-2取是30kN/mm，两者意义是同样。同样，由于D值越大，钢轨承受弯矩会越小，但是下部基本受力（即R）会越大，因而在检算轨枕、道床及路基时，D值应取上限值，本次设计可以依照扣件刚度和道床系数取下限值（0.6MPa/mm）计算所得，教材算例依照表7-2取是70kN/mm，两者意义是同样。（二）轨道构造强度检算1、应用持续支承梁理论计算钢轨最大下沉静位移、最大静弯矩及枕上最大静压力，详细办法见教材。2用准静态办法计算轨道正常状况下动位移、动弯矩及动压力（计算中车速按机车通过速度取值，未被平衡超高通过计算获得），并用CAD画出钢轨受力图（涉及动位移和动弯矩分布）；3计算及检算轨道各部应力，并判断其能否满足使用规定：进行正常轨道计算和检算。（1）考虑温度应力（先不考虑无缝线路影响，暂按100MPa考虑）和牵引制动引起附加应力（按10MPa考虑），计算及检算钢轨强度；（2）计算及检算轨枕弯矩；分别计算轨枕轨下截面和中间截面弯矩并检算，并用CAD画出轨枕三种支承状态下弯矩分布图，这三种支承状态是全支承状态、中间某些支承状态、中间完全不支承状态（详细支承状态参照教材）。（3）计算及检算道床表面应力强度。按教材上办法进行。（4）计算及检算路基表面应力强度。按教材上办法进行。（三）无缝线路设计1依照钢轨强度条件拟定容许温降。计算钢轨在列车荷载作用下动弯应力，采用前面计算成果，未被平衡超过依照计算拟定。2依照稳定性条件拟定容许温升。按教材不等波长公式拟定。3中和轨温（设计锁定轨温）拟定根据铺设地区一年内最高、最低轨温及容许最大温升和温降画图拟定设计锁定轨温可选范畴，并计算拟定中和温度。4计算伸缩区长度及检算温度压力峰计算出伸缩区长度后取整为25m整数倍。计算温度压力峰浮现位置、长度及压力峰值，并检算压力峰处轨道稳定性。5计算预留轨缝分别计算长轨条与缓冲轨间、缓冲轨之间铺设时预留轨缝，构造轨缝取为14mm。6防爬设备拟定本段线路与否需要布置防爬设备，如需要，则进行布置。7配轨计算计算长轨条长度并进行配轨。焊轨厂内采用气压焊将25m轨焊成200m长轨条，运至现场后，采用小型移动式气压焊焊成设计长度，工厂气压焊预顶锻量为15mm，现场气压焊预顶锻量为10mm。配轨规定比设计长度长1.5m，以备在铺设时调节。编制该段铺设无缝线路材料清单。三、设计规定（1）设计阐明书手写或打印均可（采用A4白纸，不要用作业纸，此外计算时先写出公式，然后裔入数据得到成果），图纸打印。（2）阐明书和图纸统一用订书钉装订在一起。（3）装订时规定有封面、目录、阐明书。福建工程学院轨道工程课程设计普速铁路轨道构造及无缝线路设计姓 名：学 号：班 级指引教师：福建工程学院土木工程系二0一二年五月目 录一、 设计出发资料。页码二、计算阐明书。页码1、构造选型阐明。2、构造强度检算。3、无缝线路设计。三、设计图纸。1、组装构造图。2、轨道部件受力图。3、无缝线路设计图。计算阐明书一、构造选型阐明二、构造强度检算三、无缝线路设计