軌道豎向靜力分析
軌道豎向靜力分析(verticalstaticanalysisoftrack)分析在輪群作用下鋼軌的位移、彎矩及軌枕壓力,為軌道設(shè)計(jì)提出依據(jù)。軌道垂向靜力分析建立模型時(shí)假設(shè)軌道結(jié)構(gòu)與荷載對(duì)稱(chēng)于軌道中心線;輪載作用在鋼軌的對(duì)稱(chēng)面上(不考慮鋼軌扭轉(zhuǎn));鋼軌為支承在彈性基礎(chǔ)上的等截面無(wú)限長(zhǎng)梁;軌枕為支承在連續(xù)彈性基礎(chǔ)上的短梁;不考慮軌道本身的自重。由此得到的模型是彈性基礎(chǔ)上的無(wú)限長(zhǎng)梁。按支承方式不同又可分為點(diǎn)支承梁模型和連續(xù)支承梁模型。點(diǎn)支承梁模型鋼軌是按軌枕間距支承在軌枕上的,支承彈簧剛度為鋼軌支座剛度。此模型可用差分解法、傳遞矩陣法和有限元方法求解。
鋼軌的抗彎剛度很大,而軌枕鋪的相對(duì)較密,這樣就可近似地把軌枕的支承看作是連續(xù)支承,得到連續(xù)多承梁模型。彈簧支承剛度為鋼軌基礎(chǔ)彈性模量。該模型最初是由德國(guó)文克爾(E.Winkler,1867)提出的,后由德國(guó)A.Zimmermann、美國(guó)A.N.Talbot等所改進(jìn)和完善。該模型可用解析法求得解析解,應(yīng)用起來(lái)既簡(jiǎn)單方便又直觀?,F(xiàn)在世界各國(guó)和中國(guó)鐵道部標(biāo)準(zhǔn)《鐵路軌道強(qiáng)度檢算法》(TB2034)均采用這一模型。
計(jì)算機(jī)車(chē)輪群作用下鋼軌位移、彎矩和軌枕壓力時(shí),可用集中荷載作用的結(jié)果疊加。由于相鄰輪子的影響有正有負(fù),計(jì)算時(shí)應(yīng)分別把不同的輪位放在計(jì)算截面上,考慮其他車(chē)輪對(duì)它的影響,找出最不利截面。