Проект земляного полотна. Определение нагрузки на земляное полотно, страница 4

Расчет по формулам Мищенко:

Для выброса в прямой

Для выброса в кривой

Рк – продольная сжимающая сила

F – площадь поперечного сечения рельса

Е – модуль упругости

Q – погонное сопротивление поперечному перемещению( для железобетона 9 кГ/см)

Р – погонное сопротивление продольному перемещению

Расчет по формуле Першина:

К1,к2,к3,к4 – коэффициенты, учитывающие форму и характер начальных неровностей, состояние балласта, эпюру шпал, состояние скреплений.

Расчетные данные приведены в таблице 17.

Наибольшая допускаемая сила определяется по формуле:

Соответствующее ей допускаемое приращение температуры определяется как:

Для определения расчетного увеличения температуры используем формулу:

1.2.3  Определение температурных условий укладки и эксплуатации пути

Возможность укладки бесстыкового пути определяется на основе сопоставления расчетной (допускаемой) годовой температурной амплитуды рельса [Т] и фактической амплитуды Та.

Фактическая амплитуда определяется :

Та=t_maxmax-t_minmin

Допускаемая амплитуда определяется:

[T]=Dt_p+Dt_c-[Dt_з]

Интервал закрепления обычно принимают равным 10⁰.

Если Та<[T] то допустима укладка и эксплуатация бесстыкового пути без сезонной разрядки напряжений.

В этом случае находят температурный интервал закрепления:

Dt_з=Dt_р+Dt_с-Т_а

Если Та>[T] то необходима сезонная разрядка напряжений:

[T_р]=Dt_p+2Dt_c-S[Dt_з]-12⁰

Если Та>[T] то эксплуатация бесстыкового пути невозможна.

По расчету получаем для Мурманска Та=53-(-39)+20=112

Данные по расчету Т сведены в таблицу 18.

В кривой 300м условия по укладке не выполняются, поэтому рассчитаем [Tp]=72,9+2х35-25-10=107,07<Та укладка бесстыкового пути невозможна.

Принимаем :

·  Не укладывать бесстыковой путь на данном участке;

·  Укладывать бесстыковой путь, при этом не использовать радиусы менее 351м(по ПТЭ);

1.2.4  Определение интервала закрепления.

Интервал закрепления определяется из условий описанных выше:

Так как температура закрепления совпадает с наиболее вероятной (см  диаграмму), то для наших условий это дает возможность выбрать наименьший интервал закрепления. Наиболее вероятная температура составляет 23⁰ С. Минимальная температура закрепления составляет 18⁰С, а наименьший интервал закрепления 35,6⁰С. Необходимо изменить расчетный интервал закрепления в сторону уменьшения. Так как минимальная температура закрепления ближе к наиболее вероятной чем максимальная температура закрепления то ограничим интервал сверху, определим допускаемое отклонение, необходимое для работ машин тяжелого типа 18+10=28⁰С. Следовательно расчетный интервал сокращается до 10⁰ С, минимальная температура закрепления 18⁰С, максимальная 28⁰с.

2  Глава 2.

2.1  Определение нагрузки на земляное полотно (задача о трех шпалах).

На основной площадке земляного полотна определяются напряжения от совокупного максимального воздействия всех колес расчетного поезда. Напряжения определяются под расчетной шпалой, учитывая напряжения от двух соседних шпал. При расчете криволинейная эпюра заменяется более простои разбитой на элементарные фигуры. Основными расчетными нагрузками принимаются полосовая и треугольная.

Напряжения от полосовой нагрузки в заданной точке с учетом схемы 1 будет рассчитываться:

Схема 1

Для удобства расчета сведем в таблицу 19 исходные данные и полученные результаты по вагону на четырехосной тележке, а в таблицу 20 сведем расчетные данные по локомотиву.

Из расчета видно, что полученные напряжения не превышают предельно-допустимых значений ([sh]=1,0 Мпа на железобетонных шпалах.

2.2  Определение вертикальных напряжений и расчет плотности сложения грунта в теле земляного полотна.

2.2.1  Определение напряжений от собственного веса ВСП и подвижного состава.

Для расчета напряжений от собственного веса земляного полотна воспользуемся найденным значением напряжения на основной площадке земляного полотна (расчет ведется летом и на прямом участке пути) и справочными данными по данному типу ВСП.