2.2 Расчет напряжений в элементах верхнего строения пути

Ведомость для простоты записи обозначения:

(2.10)

(2.11)

где ордината линии влияния моментов;

ордината линии влияния прогибов.

Значения и определяем в зависимости от kx:

На прямом участке:

На кривом участке:

Определим эквивалентные силы:

На прямом участке:

_{На кривом участке:}

Определим напряжения в кромке подошвы рельса:

(2.12)

где - момент сопротивления сечения для крайнего волокна подошвы рельса. Для рельса типа Р65, и приведенным износом 6м, =417 см³;

f - коэффициент, учитывающий влияние горизонтальных, поперечных и эксцентричноприложенных к рельсу вертикальных сил, 1,10.

На прямом участке:

На кривом участке:

Напряжения под подкладками на деревянных шпалах и в прокладках на железобетонных шпалах определяем по формуле:

(2.13)

где - расчетная площадь подкладки, см². Для рельсов Р65, =300см²;

– расстояние между осями шпал (на прямой 55см, на кривой 50см).

На прямых:

На кривых:

Для определения напряжений в балластном слое под шпалой (плитой) используем формулу:

(2.13)

где - площадь полушпалы с учетом их изгиба, см².

На прямых:

На кривых:

Напряжения в элементах верхнего строения показаны на рисунке 2.1.

2.3 Расчет напряжений на основной площадке земляного полотна

Расчет основан на суммировании напряжений от трех смежных шпал. При этом средняя шпала принимается за расчетную и над ней устанавливается колесо с максимальной динамической нагрузкой. Остальные колеса создают среднее значение нагрузки.

Суммарное напряжение на основной площадке земляного полотна определяется выражением:

(2.14)

где напряжение, обусловленное давлением двух соседних шпал, расположенных с обеих сторон от расчетной шпалы;

– напряжение, вызванное давлением основной расчетной шпалы в расчетном сечении.

(2.15)

где напряжение в балласте под расчетной шпалой, определяемое по формуле (2.13);

– поправочный коэффициент, равный для железобетонных шпал 0,7;

– эмпирический коэффициент, равный определяемый по формуле:

На прямых:

На кривых:

где ширина нижней постели шпалы, 0,264 м;

– толщина балластного слоя под шпалой 0,3 м.

где среднее напряжение в балластном слое под соседними шпалами;

A – коэффициент, значение которого вычисляют по формуле:

Здесь:

Для прямой:

Для кривой:

Для прямой:

Для кривой:

Для прямой:

Для кривой:

Среднее напряжение в балластном слое под соседними шпалами определим по формуле:

где

– положение шпалы относительно силы при

– положение шпалы относительно силы при

– положение шпалы относительно силы при

Для прямой:

Для кривой:

Для прямой:

Найдем напряжение, обусловленное давлением двух соседних шпал, расположенных с обеих сторон от расчетной шпалы:

Для прямой:

Для кривой:

Находим суммарное напряжение на основной площадке земляного

полотна:

Для прямой:

Для кривой:

Напряжения в элементах верхнего строения пути показаны на рисунке 2.1.