3.3 Расчет прочности основной площадки земляного полотна

Напряжения на основной площадке определяются от воздействия наиболее массового подвижного состава- 4-осного вагона ЦНИИ-ХЗ-0.

Напряжения на основной площадке при толщине h балластного слоя определяются как сумма трёх составляющих – напряжений от расчётной шпалы и от двух соседних и :

Рисунок 3.3 Расчётная схема определения напряжений на основной площадке земляного полотна

Определим величины давлений на опоры от всех осей тележки вагона, в зависимости от расстояния каждой оси до соответствующей шпалы. При этом линия влияния последовательно перемещается к соответствующей шпале, от которой определяют составляющую напряжения σ_h:

Ординаты для определения

k
1,367	0,55	2,40	0,752	3,281	0,8657	0,0050

Ординаты для определения

k
1,367	0,55	1,30	0,752	1,777	0,8657	0,1876

Величины средних напряжений в балласте под шпалами:

Коэффициент, характеризующий концентрацию напряжений под шпалой:

Величина максимального напряжения под расчетной шпалой:

Напряжение на основной площадке земляного полотна от соседних шпал:

Напряжения на основной площадке земляного полотна от расчетной шпалы:

При толщине балластного слоя h=0,5м под железобетонными шпалами примем параметры С₁=0,245; С₂=0,118; А=0,214.

Суммарное напряжение на основной площадке земляного полотна от воздействия трех шпал:

Анализ результатов.

Напряжения на основной площадке земляного полотна при обращении грузовых вагонов летом в прямом участке достигают 0,070 МПа, что не превышает допускаемой величины 0,08МПа при грузонапряженности пути более 50 млн т·км брутто на 1 км пути в год[2].

4 Комплексный расчет прочности и устойчивости бесстыкового пути

4.1 Общие положения

Бесстыковой путь - участки со сварными плетями, длиной равной длине перегона, блок-участков, а также и более короткие сварные плети 500-800м.

Основные преимущества бесстыкового пути:

1) повышение плавности движения

2) увеличение межремонтных сроков

3) снижение затрат на содержание пути

4) сокращение расходов на тягу поездов

5) уменьшение металлоемкости.

Основным недостатками бесстыкового пути являются значительные температурные напряжения, которые могут привести к потери устойчивости конструкции пути.

4.2 Расчет устойчивости бесстыкового пути

При повышении температуры рельсовой плети в ее средней неподвижной части возникают значительные продольные температурные силы сжатия и происходит увеличение запаса потенциальной энергии. Нас­тупает критический момент, когда рельсошпальная решетка оказывается неустойчивой, следствием чего может быть выброс пути в сторону или кверху. Это сопровождается освобождением части потенциальной энергии.