45.Расчет воздействия подвижного состава на основную площадку

Расчетная формула для определения нормальных напряжений s_h, кг/см², в балласте (в том числе и на основной площадке земляного полотна) на глубине h от подошвы шпалы по расчетной вертикали имеет вид

                                      где s_h1 и s_h3 – напряжения от воздействия соответственно 1-й и 3-й шпал, лежащих по обе стороны от расчетной шпалы (рис. 2.2), кг/см²;  s _h2 – напряжения от воздействия 2-й шпалы (расчетной) в сечении пути под колесом, кг/см².

Рис. 2.2. Расчетная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна

Нормальные напряжения в балластном слое и на основной площадке земляного полотна определяются на глубине h от подошвы шпалы в сечении пути под расчетным колесом. Расчетное колесо располагается по направлению оси шпалы.Напряжение от воздействия 2-й шпалы (расчётной) в сечении пути под колесом, кг/см², определяется по формуле

                          ,                                (2.25)

где   – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения давления вдоль шпалы и пространственность приложения нагрузки, принимается по исследованиям проф. М.Ф. Вериго:  = 0,8 для пути с деревянными шпалами и   = 0,7 – с железобетонными; m – переходный коэффициент от осредненного по ширине шпалы давления на балласт к давлению под осью шпалы, при m < 1 принимается m = 1, при m > 2 принимается m = 2,

C₁, C₂ – коэффициенты, зависящие от ширины нижней постели шпалы b и глубины h. Значение b принимается для деревянных шпал в зависимости от типа: I тип – b = 25 см; II тип – b = 23 см; III тип – b = 21 см; для железобетонных – b = 27,5 см,

                                                                                                         (2.27)

s _б – расчетное напряжение в балласте в подрельсовом сечении, определяемое по формуле (2.23);

                                                                                                              (2.28)

где А – коэффициент, учитывающий расстояние между шпалами l_ш, ширину шпалы b и глубину h,

                                 .                             (2.29)

Углы Q ₁ и Q ₂, радиан, определяются по формулам

                                                                                    

s_б1, s _б3 – средние значения напряжений по подошве соседних с расчетной шпал, кг/см².

Приведенные выше формулы применимы при h   15 см.

Напряжения в балласте под соседними с расчетной шпалами определяются из условия максимальной динамической нагрузки расчетного колеса, расположенного над расчетной шпалой, и средних нагрузок от остальных колес.

                                             ;                                                     

где h _lш – ордината линии влияния перерезывающей силы, определяется по прил. 2 при х = l_ш; h '_i – то же при двухосной тележке h '₁ при х = l₁ + l_ш, h '₂ = 0; при трехосной тележке – h '₁ при х = l₁-l_ш, h '₂ при х = l₂ + l_ш (рис. 2.3); h ''_i – то же при двухосной тележке h '₁ при х = l₁ – l_ш, h '₂ = 0; при трехосной тележке –h '₁ при х = l₁ + l_ш, h '₂ при х = l₂ – l_ш.