对于有扣件系统的轨道结构,钢轨与轨枕利用扣件连接在一起而形成轨排,对钢轨的约束能力较强,目前对有扣件系统轨道结构钢轨抗倾覆性问题的研究工作已有很多,也比较成熟[5-8]。李子睿分析了弹条Ⅱ型扣件、WJ-7型扣件和WJ-8型扣件的钢轨抗倾翻性能,并与现场试验数据进行对比分析,认为弹条的扣压力是影响钢轨抗倾翻性能的因素之一,且WJ-8型扣件的抗倾翻性能**WJ-7型扣件;常卫华分析了重载铁路轮轨横向力对扣件受力、轨头横移量、轨底抬高量和轨下垫板变形的影响,认为当轮轨横向力大于250 kN时,存在发生钢轨倾覆的可能性。另外还有相关学者分析了不同钢轨类型、偏心垂向荷载和荷载沿线路纵向的作用位置对钢轨倾覆的影响。但是这些研究都是对于有扣件系统的轨道结构而言,主要体现了有扣件系统的钢轨抗倾覆性能。
钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进,承受车轮的巨大压力,并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力小的滚动表面。在电气化铁道或自动闭塞区段,钢轨还可兼做轨道电路之用。
1 计算分析模型及关键参数
1.1 模型及关键参数
铁路路基的组成
路基由路基体和附属设施两部分组成。路基面、路基和路基边坡构成路基体;路基附属设施则是为了保证路基的强度和稳定,包括排水设施、防护设施与加固设施等,排水设施有排水沟等,防护设施如种草种树等,加固设施有挡土墙、扶壁支挡结构等 。
钢轨与轨枕
钢轨是铁路轨道的基本承重结构,用于引导机车车辆行驶,同时为车轮的滚动提供小阻力的接触面。钢轨要求有足够的承载能力、抗弯强度、断裂韧性、稳定性及耐腐性能。钢轨下的道床上一般横向铺着轨枕,轨枕承受来自钢轨的压力,并传给道床,同时利用扣件有效地保持轨道的轨距和位置 。
钢轨的联结零件
钢轨联结零件包括接头联结零件和中间联结零件。钢轨接头联结零件由夹板、螺栓、弹簧垫圈等组成,其作用是在接头处把钢轨连接起来,使钢轨接头部分具有与钢轨一样的整体性,以抵抗弯曲和位移。接头处还要满足钢轨伸缩的要求。钢轨与轨枕间的联结是通过中间联结零件实现的。中间联结零件也称扣件,要求具有足够的强度、耐久性和一定的弹性,以便长期有效地保持钢轨与轨枕的可靠联结,阻止钢轨相对于轨枕的移动,并能在动力作用下充分发挥其缓冲减震性能,延缓轨道残余变形的积累 。
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