TB 2034-88 铁
基本信息
标准号:
TB 2034-88 铁
中文名称:轨道强度检算法
标准类别:铁路运输行业标准(TB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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轨道
强度
算法
标准分类号
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标准简介
TB 2034-88.
TB 2034适用于1435mm标准轨距的轨道结构强度检算。
总则
1.1 轨道结构承载能力的计算主要包括三个部分
强度检算一一检算在最大可能荷载作用下,轨道各部件的一次破坏强度,
寿命计算一一检算在重复 荷载作用下,轨道各部件的疲劳寿命残余变形计算一检算在重复荷载作用下,轨道整体结构几何失效的速率,进而估算轨道的日常维修工作量。
本标准仅为强度检算部分。
1.2本标准主要用于解决下列问题
1.2.1无缝线路强度计算。根据强度条件,合理确定无缝线路的锁定轨温。结合稳定性计算,为规定无缝线路的铺设范围及安全使用条件提供依据。
1.2.2、对轨道设备标准较低、运量不大、但要求进入大型机车车辆的线路,可根据强度条件,对既有轨道设备条件下的允许最大轴重和最高速度进行检算,或根据既定的轴重和速度,选择必衢的轨道设备标准.
1.2.3特大型货车通过普通线路时,也可按本标准检算其通过条件。
1.2.4在进行轴重、速度、轨道设备标准及重载组合列4等参数研究时,按本标准的计算结果,可作为轨道的工作应力水平进行比较分析。
1.8 前提
1.8.1轨道及机车车辆的技术状态,符合铁路技术管理规程和部颁有关技术标准的要求。
1.8.2树轨为连续弹性基础上的等截面无限长梁,梁的下F沉和基硼反力之闻成线性关系,或钢轨为弹性点支座上的等藏面连续长梁,支座的下沉与其反力之间成线性关菜。
1.8.8用一个 当证静荷载来描述乍轮对轨道的作用。作用于轨道上的荷载系,符合力的独立作用原理。
1.8.4机车车辆对 轨道的动力影响,采用荷线系数a, f、β来表示
标准内容
中华人民共和国铁道部部标准
TB 2034—88
铁路轨道强度检算法
188自—06-30发布
中华人民共和国铁道部
1988—12—01实施
道基避参数
轨道荷载参数
轨道各部分荷载及其应力的计算轨道各部分的容许应力及强度条件:附录A
附录B
附录C
附录D
附录E
渐录F
连续单性整跳上等截面无限长梁影响值μ,和。系数表(补充件)弹性点支座等截面连续长梁影响值系数表(补充件)+.r..
钢轨的截面模量和馈性短及外形尺寸数值表(补充件)钢缺支座刚度和道床系数(参考件)算例(参考件)
.........
铁路机车和车辆针算资料表(考件)KaNK&
........
(2)
(10)
中华人民共和国铁道部部标准
铁路轨道强度检算法
本标准适用于1435mm标准轨距的轨道结构强度检节。总卿wwW.bzxz.Net
轨道结构承载能力的计算上要包括三个部分:1
TE 2034---88
强度检算-一检筛在最大可能循较作用下,轨道各部性的一次破坏强度,寿命计算…检算在重复荷载作用下,轨道各部件的疲势好命,残余变形计算一橙算在重复荷载作用下,轨道避体继构几何失效的迷率,进而借算轨道的日常维候工作量。
本标准为强度检算部分。
1.2本标推主要期于解决下列问题1.2.1无继线路强度计算。根据竭度条件,合理确定无缝线路的锁定轨温。结合稳定性计算,为规定无缝线路的铺设范及安全便用条件提供侬据。1,2,2、对轨道设备标准较低,运量不大、但婴求进入大型机车车辆的线路,可根据强度条件,对既有机游设备条许下的充许最大轴重和最高速度进行检算,或根据既定的轴重和速度,选择必需的软道设备标准。1.23特大型货车通过酱通线路时,也可按本标准检算其通过条件。1.2.4在进行轴罩、速度。轨道设备标准及重载组合列转等参数研究时,按本标准的计算绪果,可作为轨道的工作应力水平进行比较分析。1.8前提
1.8.1魏道及机车车辆的技术状态,符合铁璐技术管理规程和部颁有关技术标准的要求。1..2翻轨为连续弹性基橱上的等截面无限长乐,梁的下沉和基础反力之闻成线性关系,最钢轨为弹性点支座上的等截面连续长染,支库的下沉与其反力之间成续性关系。1,$,。用一个当量静荷数来描述个轮对轨道的作用。作用于轨道上的荷费系,符合力的独立作用愿理。
1.8。机车年辆对航道的动力影响,采用猫线系数a、1、来表示。中华人民共和国铁道部1888--0日·—80批准1988-12—01实靠
2 轨道基磁参数
TB 2034--88
道床系数口。它表示道床及路基的弹性特征。其定义为使道床项面产生单位下沉必2.1
加于单位颠面积上的胀力。望纲为N/cm\/cm。由定义可得,C=._2×(1000R)
g---道床单位项面积上的压力,N/cm,式啦
。轨枕腐面的平均下沉壁,cm,++....++...... ...
R--枕力,kN,
!、6——分别为轨枕底面的有效支承长度和觉度(见GB154),心m,轨枕在轨下断面处的下沉冠,c四,Y
—轨桃烧血系数
本枕,日±0,82~0:92,混凝上枕:2=1.02.2销轨支座刚度D。将钢轨视为弹性点支座上的等械面连续长梁时,它表示钢轨点文座的弹性特征。其定义为便支座产生单位下沉所必须施娜于支座上的压力。量纲为kN/cm。对于混凝上枕线路,钢轨的弹性支座可视为内轨下“垫板师簧“与枕下“道床、路卑翼”所组成的串联弹簧。其支座刚度D可表示为。Di-Dz
式中,D,一垫板刚度,N/cm
道床、路基刚度,kN/c乃。
D, -h/y.+++.+..-+++
...............
钢轨基础弹性模量1。当把钢视为连续弹性基础上的等截面无限长乐时,表示该湛23
础的弹性特征。其定义为使钢轨产生单位下沉时,在单位钢轨长度上,该基础所产生的反力。其最纲为(N/cm/cm)。据定义所得:100OD
式中,at轨枕闻距,cm。
2。4“对于混凝土枕。混凝土宽枕、整体道床,沥青道床等刚性轨下基础,检算销轨的荷裁效应时,采用D值的下限值,检算轨枕、道床和路基时,采用D值的上限值(见录D),以检其最求利状。
2,6根据我国实谢资料的统计分析绪巢,C,D值的建设范围见附录D.3 轨殖裤散参数
3,1避系数α。列车在直线区间运行时,干轮教之闻的动力效应,在垂直方施加于2
YIKAONIKAc
遵的附前动力影响,用α表示。T8 2034—88
P+-po (l+α)
车轮作用于钢轨上的垂直动荷载,kN,式P
P,一车轮作用于钢轨上的垂直静荷载,正N,.+.............-++..........(5)
速度系数。根据我国实测资料,不同牵引种类、不问检算部件的速度系数值列予表t。
牵引种类
往 V以km/h计
速度系教
检箕内容
检算钢统
检算轨饮、道束,路基
.3vt00
0.45V/106
0.8V /100
便钢轨承受横向
尚水平力系数,由于轮轨之间的横向水平力及垂直力的偏心作,3.2
水平弯叫及扭转。出此而引起的轨头及轨底的边缘的力相对于其中心应力的增最用f系数表示。根话实测资料,不间线路乎面条件时的f筐列于表2表2横向水平力系数f
R=300m
注,本表适用施固,
麟汽机车,全部,
Ra400m
R±hnom
东风2~4,东红I-5.东风B.NDI~4,NY,N内机车,求风,
电力机车,韶EF。Y2BG
偏载系数。列车行经曲线时,于未被平衡的超高使内,外轨产生偏载。用此偏载通起的钢轨附加载用系数β来表示。B-Ah·H
式中,A—-末被乎衡的超离,mm,H.桃牵或车辆的盈心商,mm,
........
.........
TB2034-88
S内、外股钢中心”eo
格啦我闻桃年最大重心高度心0的,式(61)可简化为:B.-0.002Ah .....-
(6---2)
我国现行规室,允许最人未被1衡超高--般岁60~75mm,特殊情况允许达例90m以:早轨道各部分荷数及其应力的计藓,1钢轨下沉鼠,钢轨变矩,轨枕压力的计算41将钢轨视为连续弹性基谢上的等概循无限长叫,作静轮载作用下,轨子手注Y,钢轨弯矩M,和轨桃压力R。的计算。其力学模型如图所示。Y。,M,和R,的计公式如下,Y。.
.1000P.)mo
k.aEFanes
(kN)
升算断面
连续弹性基刷上,等载面无限长案力学模型钢轨基础弹性模量,N/c切/cu
式 -—:
一一钢轨基谢弹性模与钢轨弯谢刚度的相对比值,其值可按下式计罚,其量纳为(1/cm))
(100F)
连续雅性基础」:等裁面无限长梁的下沉量Y。和弯矩M。的响系数。其可山k、,t附录A梵性。,为第i个轮载到计算断面的距离,c,E-—钢材的弹性模憧。F --2.1×10°MPa,[—一钢轨断而的惯性矩,日,
TB 2034--88
F翁i个华轮作在钢轨的静轮载,kN。率1.2当钢轨被视为弹性点支座1的等截连续长梁时,其计筑模型如2所示。Por
计算断面
弹性点支座上的等龄面连续据力学模型图2
钢轨弯短M,和轨枕压力R,的让算公式如下在静载作用下,支座下沉量Y。,Y=-
M。=aEPespr(cm-kN)
R,-EPoin
.+....
中,D,P,?一如前,
\,u+--弹性点支座连续梁的支座下沉和长梁弯矩的膨响系数。其值可按K,考两山附录B套得。轨道刚比系数K及值按下式计算,(K、卢均为无量纲)K-.
..............................+.................x/
..........I
式中,D,a,E,I一如前,
x,.\第i个轮载到计算断面的距离cm,(10)
4.1.3钢轨动力下沉Y,动弯短M,和枕动压力。的计算。上述各值的计算公式如FM,=M.(1+a+B)
R,-R。(1+α+β)
Y,--Y。(1+a+β)
武中符号同前,
钢轨应力计算
就底边缘动弯应力计算
式W,一轨的下部断面系数,心m4.2.2执头边缘弯曲应力口1计算(cm-kN)
...............
..........
TB 203--88
++..i.........
式中,W,-钢轨部断面系数,cm。不同轨型,不间钢轨垂直磨耗W.W,之值列于裴。
轨型kg/m2
垂直磨耗 mm
钢轨温度应力计算
4.2.3.1无继线路固定区温度应力0计饰0,-2.45△t
.............
我中,A一尚地最商轨温(计算任应力时)或最低轨温(计算拉应打时)与无缝线路镇定轨溢之(C),不同地区轨温变化询见T1857附表3有缝线路钢温度应力计算
有缝线路的钢轨温度应力按表4选用表4
轨长度
轨桃变短及承压面应力计算
本枕横纹承压应力.计算
钢轨温度应力
钢钒类型
.........................-......-..式小,新底或铁垫板与术枕顽面接触而积,cm。4.8,2混凝十枕变矩的计算
轨下断面正变短计算
轨枕下道床的支承购式如图3所示。比算轨面诈矩时,假定中间部分处家全拘YKAONKAc
TB 2034-88
轨下断所正弯短M,值为:
空的最不利状态。
截颜士桃下道床承图式
(kV-cn)
..............+..................钢轨中心线至枕端的距离,按现行设计标准,a:严5cm,t:
一-股钢轨下,轨忧的全支承长度cm。鞍现行设计禁雅,一95cm,b
钢轨底宽,cm,町套附录C:
K,---软枕设计系数。
钢轨中制断面负弯知计轩
计算轨枕间断询负矩时,假定小间部分(图3中度为b,的范围内)为部分支承。其支承反力为全支承部分的0.75倍。负弯矩M的算式为:Mz - -K,R [Be'+ 6F'-24lal-16eal8(31+2
式中,1-轨枕长度,cm,在现行标准设计中1--250αm,其它符号同前。4,4道床预面及基床表抑压应力计常4,4.1道床顾面正应力,计算式为:1oR
试中,--概底平购支承宽度,em,(MP)
...........
加-沿轨底宽道床应方分布不均匀系数1lm.*=1.6—般钢轨的轨统有效支承民度,cm术枕耐,取-110c混凝枕中部分撤空时,股95m,
混!桃中间不扫,按图3,,3
18 2034-88
当1=250cm,e-95cmf,e-117.5cmg4,4.2基床表面压应力让算
道床顶面压力在道床中按扩散中向下传递(阁4)。不间道床厚度时的基床表面压应力按下列公或计算,
当道床厚hh时,
过床应力扩敏图
原hh时
当h≥h时,
式中,
遵床厚度,cm,
e'htgo
h\tg'e
-ct名pt
.............
(20)
+....-......................................一有碴道床压应力护散角,一般情况下可取=35°5轨道各部分的容许应力及度条件钢轨的容许斑力及强度条件
钢轨的强度条件是要求在列车作用下,钢轨的最大可能工作应力不翻过钢轨钢的期服点除以·一定的安全系数所得出的容许应力。钢轨的硼度条件可用下式表示,a.a,=u[al
钢轨最大可能工作应力,MP
YTKAONLKAca
....+++++
钢轨容许应力,MP
TB 2084--88
一经标准拉伸试验所得山的钢轨钢届服点。根据国产钢轨试验资料的统计结果,按极限强度的不同级别,.的取值不同。对于u为185MPa级的钢轨,,取用405MPa对于o为883MPa级的钢,c,取用457MPaK,一-安全系数,采用1.3。对于再用轨采用1.35,5.2木枕容许应力及强度条件
木桃横纹承压强度条件可裘示为,o.ilo.........
中, [o,—
本枕支承面纹容许承压应力,其慎见表5。表5木枕横纹容许承压应力
本封种类
5,3凝十枕容许弯矩及强度条件
对于下断面:
对于中间断面:
M..s[M,.]e.
..r..I.I..
式中, [M,-?, [M..---
混凝土枕轨下断面和中间断面的容许弯矩,N一心加,M..,M..—.混凝-:枕轨下断面和中间断面的米开裂极限弯矩,kNcnK.. K..-
一混凝土枕靴下渐面和中闻断面的安全系数。5.道床的容许应力及强度条件、道床的承压强度条件可表示为,.
式[a
道床预面容许压应力,MPar
碎石道床Lo=0.5 MPal
筛选卵石遵床LC,=0.4 MPat
冶金矿殖道床L0,3 MPa。
5.5基床表而容许应力及强度等件基床表面强度条件可表示为:
O.[o...............
式中:[o1一拖床表面容许压应力:新建线路
既有线
[urJ=0.13 MPa,
[ol]-0.15 MPa.
(25)
TB2034—88
连续弹性基磁上等截面无限长梁影鸣值。和了,系数表(补充件)
- -0,0241
·0 0984
---0.1027
-01108
-0,1185
—0.1223
—n.1259
-,1394
0:5648
口.483价
0,4656
KAANKA
—-,1457
—-n.1488
—0.151月
---1t, 4622
n 1647
..-0,1778
-0,1815
-,1849
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