鋼軌溫度力分布圖
鋼軌溫度力分布圖（distributionfigofrailtemperaturestress）無縫線路的焊接長鋼軌被鎖定后，鋼軌內(nèi)產(chǎn)生的溫度力沿鋼軌長度方向的分布。它的橫向坐標軸表示鋼軌長度，豎向坐標軸表示鋼軌溫度力的大?。ɡ檎?，壓力為負）。溫度力的大小與軌道阻力、軋溫變化幅度和鋼軌斷面大小等因素有關(guān)。伸縮區(qū)的溫度力還與鋼軌溫度變化的過程有關(guān)。
一條長軌條在同一軌溫下被鎖定后，即鎖定軌溫相同，軌溫升高或降低時，鋼軌不能伸縮而產(chǎn)生溫度力。此時溫度力首先受到接頭阻力與之平衡。在溫度力小于或等于接頭阻力時，溫度力圖為矩形（圖1中ABB＇A＇）。在溫度力超過接頭阻力后，長軌端開始伸縮，隨著鋼軌位移而產(chǎn)生軌道縱向阻力。從長軌端開始以逐根軌枕的縱向阻力來平衡增長的溫度力，溫度力超過接頭阻力愈多，就需要軋枕根數(shù)愈多的縱向道床阻力來平衡，這時，縱向道床阻力和接頭阻力共同來平衡溫度力，直到溫度力達到最大值為止（maxPt壓表示最大溫度壓力，maxPt拉表示最大溫度拉力）（圖1中ABCC＇B＇A＇）。圖1是鎖定軌溫為中間軌溫時，降溫狀態(tài)的溫度力圖（升溫狀態(tài)的溫度力圖為橫軸對稱的圖形）。
圖1溫度力布圖
由圖1可看出，長鋼軌中部CC＇圍的溫度力完全被接頭阻力和縱向道床阻力所平衡，即在溫度力達到最大時，鋼軌不能伸縮，此區(qū)段叫做固定區(qū)。在長軌兩端部BC和B＇C＇段，當溫度力大于接頭阻力后，增大的溫度力由縱向道床阻力來抵抗。縱向道床阻力是沿著軌長分布的，其大小是以單位長度道床阻力為斜率而增長，所以不能完全平衡增大的溫度力，未被平衡的溫度力部分將釋放，表現(xiàn)為伸縮變形。長軌兩端產(chǎn)生伸縮變形的區(qū)段叫做伸縮區(qū)。
由圖1可知，根據(jù)一股鋼軌的受力平衡條件可以求得：
最低軌溫時鋼軌的最大溫度拉力：maxPt拉=pj+ιsr
最低軌溫時鋼軌的最大溫度壓力：maxPt壓=pj+ι＇sr
伸縮區(qū)長度：
式中，pj為一個接頭阻力（N）；r為單位長度縱向道床阻（N/mm）；ιs和ι＇s分別為鋼軌溫度拉力和鋼軌溫度壓力引起的伸縮區(qū)長度（cm）在鎖定軌溫為中間軌溫條件下：
L=lˊs，︳maxPt壓︳=︳maxPt拉︳
若取鎖定溫度高于中間軌溫，長軌被鎖定以后，當軌溫隨氣溫發(fā)生循環(huán)往復(fù)變化時，則在軌溫變化過程中由于軌道阻力的正反向變作用，在伸縮區(qū)的鋼軌溫度力將有溫度力峰值出現(xiàn)。現(xiàn)以無縫線路長軌條一半（其余一半與之對稱）的溫度力（圖2）為例說明如下。
圖2溫度雙方變化時的溫度力圖
如鋼軌被鎖定后，當軌溫由t鎖下降到最低軌溫tmin時，鋼軌溫度力圖為ABCD，然后軌溫回升。升高到t1時，此時長軌端的溫度力正好等于接頭阻力，即Pt1=Pj，鋼軌的溫度力圖為B1OOC1D1，在O點鋼軌溫度力為零，B1O段的鋼軌溫度力為壓力，OC1D1段的鋼軌溫度力為拉力。當軌溫升高到t2時，固定區(qū)C2D2段的鋼軌溫度力為零，而伸縮區(qū)的溫度力分布為AB1B2C2。當軌溫達到最高軌溫tmax時，溫度力分布圖為AB1KC3D3，在K點出現(xiàn)溫度力峰值Pt峰，此時的溫度力圖是不對稱的，即maxPt壓t拉，Pt峰=（maxPt壓+maxPt拉）/2
若取鎖定溫度低于中間軌溫，當軌溫隨氣溫發(fā)生循環(huán)往復(fù)變化時，其溫度力圖與上圖相反，在低溫一側(cè)出現(xiàn)溫度力峰值Pt峰，即maxPt壓>maxPt拉，同樣，Pt峰=（maxPt壓+maxPt拉）/2。
綜上所述，無縫線路溫度力圖有如下規(guī)律：①當鎖定軌溫為中間軌溫，在軌溫變化升到最高軌溫和降低到最低軌溫時所產(chǎn)生的溫度力分布圖是對稱的，軌溫的循環(huán)往復(fù)變化對最大的和最小的溫度力沒有影響。②當鎖定軌溫大于（或小于）中間軌溫，在軌溫的循環(huán)往復(fù)變化過程中在軌溫變化升到最高軌溫和降低到最低軌溫時所產(chǎn)生的溫度力分布圖是非對稱的，且在最高軌溫一側(cè)（或在最低軌溫一側(cè)）出現(xiàn)溫度力峰值，P峰的大小虧鎖定軌溫?zé)o關(guān)，只與最高軌溫和最低軌溫有關(guān)。③固定區(qū)的溫度力與軌溫變化幅度成正比例增減，伸縮區(qū)的溫度力與軌溫變化過程有關(guān)。當軌溫循環(huán)往復(fù)變化到固定區(qū)內(nèi)的溫度力為零時。伸縮區(qū)內(nèi)的溫度力不一定等于零。
