軌道工程課件：軌道幾何形位與車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)

1軌道幾何形位本講主要內(nèi)容機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)軌道幾何形位基本要素曲線(xiàn)軌道軌距加寬曲線(xiàn)軌道外軌超高緩和曲線(xiàn)2一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)1、鐵路車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)機(jī)車(chē)走行部分：車(chē)架+輪對(duì)+軸箱+彈簧裝置+轉(zhuǎn)向架及其他部件車(chē)輛走行部分：轉(zhuǎn)向架+輪對(duì)+軸箱+彈性懸掛裝置+制動(dòng)裝置3一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向架的作用與組成轉(zhuǎn)向架是軌道車(chē)輛（鐵路機(jī)車(chē)車(chē)輛、動(dòng)車(chē)組、城軌車(chē)輛等）最重要的組成部件之一，實(shí)現(xiàn)軌道車(chē)輛的走行功能。其設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到車(chē)輛運(yùn)行品質(zhì)、動(dòng)力性能和行車(chē)安全。4一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向架的作用與組成轉(zhuǎn)向架基本形式運(yùn)輸形式分類(lèi)：分為機(jī)車(chē)、客車(chē)、貨車(chē)和城軌車(chē)輛轉(zhuǎn)向架等四大類(lèi)。運(yùn)行速度分類(lèi)：高度轉(zhuǎn)向架（>200km/h）快速轉(zhuǎn)向架（140-200km/h）普通轉(zhuǎn)向架（<140km/h）車(chē)軸數(shù)目和類(lèi)型分類(lèi):單軸轉(zhuǎn)向架、兩軸轉(zhuǎn)向架、三軸轉(zhuǎn)向架和多軸轉(zhuǎn)向架彈簧裝置形式分類(lèi)：一系彈簧懸掛、兩系彈簧懸掛轉(zhuǎn)向架軸箱定位方式分類(lèi)：轉(zhuǎn)臂定位、拉桿定位、彈性橡膠定位與車(chē)輛連接方式分類(lèi)：傳統(tǒng)連接方式轉(zhuǎn)向架、鉸接式轉(zhuǎn)向架5一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向架的作用與組成轉(zhuǎn)向架功能承載：承受轉(zhuǎn)向架以上各部分的質(zhì)量（包括車(chē)體、動(dòng)力裝置和輔助裝置等），使軸重均勻分配。牽引：保證必要的輪軌黏著，并把輪軌接觸處產(chǎn)生的輪軸牽引力傳遞給車(chē)體、車(chē)鉤，牽引列車(chē)前進(jìn)。緩沖：緩和線(xiàn)路不平順對(duì)車(chē)輛的沖擊導(dǎo)向：保證車(chē)輛順利通過(guò)曲線(xiàn)。制動(dòng)：產(chǎn)生必要的制動(dòng)力，以便車(chē)輛在規(guī)定的距離內(nèi)減速或停車(chē)。6一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向架的作用與組成轉(zhuǎn)向架組成7一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、輪對(duì)構(gòu)造組成及基本要求輪對(duì)：一根車(chē)軸+兩個(gè)相同的車(chē)輪傳統(tǒng)輪對(duì)Citadis型城軌車(chē)輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向架8一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、輪對(duì)構(gòu)造組成及基本要求輪對(duì)結(jié)構(gòu)：一根車(chē)軸+兩個(gè)相同的車(chē)輪整體輪（整體輾鋼輪，主要類(lèi)型）：踏面+輪緣+輪輞+幅板+輪轂輪箍輪：輪心+輪箍過(guò)盈配合牢固結(jié)合1—踏面；2—輪緣；3—輪輞；4—輻板；5—輪轂；6—輪箍（gu）；7—扣環(huán)；8—輪心9一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、輪對(duì)構(gòu)造組成及基本要求輪對(duì)結(jié)構(gòu)輪緣：踏面內(nèi)側(cè)制成凸緣，防車(chē)輪脫軌踏面：車(chē)輪和鋼軌的接觸面車(chē)輪內(nèi)側(cè)面：輪緣一側(cè)豎直的一面，鋼軌內(nèi)側(cè)車(chē)輪外側(cè)面：踏面一側(cè)豎直的一面，鋼軌外側(cè)輪緣踏面10一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、輪對(duì)構(gòu)造組成及基本要求輪對(duì)結(jié)構(gòu)錐形踏面母線(xiàn)為直線(xiàn)1:20+1:10兩段斜坡車(chē)輪回復(fù)至線(xiàn)路中心，保持平穩(wěn)車(chē)輪磨耗均勻缺點(diǎn)：易產(chǎn)生蛇行運(yùn)動(dòng)磨耗型踏面母線(xiàn)為曲線(xiàn)減磨、降低接觸應(yīng)力改善車(chē)輛轉(zhuǎn)向性能主要類(lèi)型錐形踏面磨耗形踏面車(chē)輛輪踏面11一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)輪對(duì)尺寸車(chē)輪寬度（輪幅寬）：車(chē)輪內(nèi)側(cè)面與外側(cè)面間距離踏面測(cè)量線(xiàn)：通過(guò)踏面上距車(chē)輪內(nèi)側(cè)面一定距離的一點(diǎn)劃出的水平線(xiàn)輪緣高度：由踏面測(cè)量線(xiàn)至輪緣頂點(diǎn)的距離輪緣厚度：由踏面測(cè)量線(xiàn)向下10mm處量得的厚度車(chē)輪直徑：取踏面上距輪內(nèi)側(cè)面一定距離的一點(diǎn)為基點(diǎn)測(cè)直徑、測(cè)輪箍厚度12一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)輪對(duì)尺寸輪對(duì)寬度計(jì)算公式：q=T+2d

→機(jī)輛掉道、爬軌、傾覆q——輪對(duì)寬度（mm）

T——輪對(duì)的輪背內(nèi)側(cè)距離（mm）

d——輪緣厚度（mm）車(chē)輛輪、機(jī)車(chē)輪輪對(duì)寬不同13一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)輪對(duì)尺寸輪對(duì)寬度使用中考慮車(chē)軸承載后撓曲對(duì)輪對(duì)寬度的影響內(nèi)燃機(jī)車(chē)、電力機(jī)車(chē)和車(chē)輛的軸箱裝在車(chē)輪外側(cè)軸頸上，車(chē)軸承載后中部向上撓曲，輪對(duì)寬度因此略有縮小蒸汽機(jī)車(chē)的軸箱裝在車(chē)輪內(nèi)側(cè)軸頸上，車(chē)軸上承載后中部向下?lián)锨?，輪?duì)寬度略有增加一般取為2

mm

輪對(duì)受荷時(shí)將會(huì)發(fā)生撓曲14一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、軸箱及懸掛系統(tǒng)：將輪對(duì)和構(gòu)架（或側(cè)架）聯(lián)系在一起，使輪對(duì)沿鋼軌的滾動(dòng)轉(zhuǎn)化為車(chē)體沿線(xiàn)路的平動(dòng)；承受車(chē)輛的重量，并將來(lái)自輪對(duì)的牽引力和制動(dòng)力傳遞到構(gòu)架上。軸箱圓柱滾動(dòng)軸承軸箱圓錐滾動(dòng)軸承軸箱軸溫監(jiān)測(cè)與報(bào)警裝置圓柱滾動(dòng)軸承軸箱圓錐滾動(dòng)軸承軸箱15一、機(jī)車(chē)車(chē)輛基本結(jié)構(gòu)3、軸箱及懸掛系統(tǒng)懸掛系統(tǒng)彈簧懸掛元件：按其所起作用的不同分為主要起緩和沖動(dòng)的彈簧裝置；第二類(lèi)是主要起衰減振動(dòng)的減振裝置；第三類(lèi)是主要起定位（彈性約束）作用的定位裝置減振元件：它的作用力總是與運(yùn)動(dòng)方向相反，起著阻止振動(dòng)的作用。通常減振器有變機(jī)械能為熱能的功能，減振阻力的方式和數(shù)值的不同，直接影響到振動(dòng)性能。16二、軌道幾何形位基本要素軌道幾何形位基本要素軌距、水平、軌向、前后高低、軌底坡靜態(tài)檢查：道尺、弦繩、軌檢儀道尺相對(duì)軌檢儀絕對(duì)軌檢儀17二、軌道幾何形位基本要素1、軌距定義：鋼軌頂面下16mm處兩股鋼軌作用邊間最小距離，不受肥邊磨耗影響歐洲國(guó)家在14mm處測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)軌距：1435mm寬軌距、窄軌距標(biāo)準(zhǔn)軌距窄軌距18二、軌道幾何形位基本要素1、軌距測(cè)量：道尺等工具由于扣件不良、軌枕?yè)跫缡?、軌頭側(cè)面磨耗等造成的

19二、軌道幾何形位基本要素1、軌距偏差標(biāo)準(zhǔn)：普通鐵路+6、-2mm，高速鐵路+1、-1mm變化率：正線(xiàn)、到發(fā)線(xiàn)≯2‰（或2mm/m），高速為1‰游間：輪對(duì)一個(gè)車(chē)輪輪緣緊貼一股鋼軌作用邊時(shí)，另一個(gè)車(chē)輪輪緣與另一股鋼軌作用邊之間所形成的一定間隔計(jì)算公式合理范圍內(nèi)過(guò)大蛇行幅度大過(guò)小沖擊力大高速上有減小趨勢(shì)不考慮輪軸彎曲、軌距擴(kuò)大20二、軌道幾何形位基本要素2、水平定義：指線(xiàn)路左右兩股鋼軌頂面的相對(duì)高差直線(xiàn)地段：應(yīng)在同一水平面上→荷載均勻行車(chē)平穩(wěn)曲線(xiàn)地段：外軌應(yīng)均勻和平順超高道尺測(cè)量普通鐵路容許偏差4mm兩軌高低不平順?biāo)鸬?1二、軌道幾何形位基本要素3、扭曲（三角坑）兩種類(lèi)型的不平順?biāo)讲睿阂还墒冀K高于另一股，高差值＞容許值，不均勻磨耗穩(wěn)平順扭曲：又稱(chēng)三角坑，兩股交替高低不平，高差值＞容許值，且兩個(gè)水平最大誤差點(diǎn)之間的距離＜18m，因三輪壓緊，一輪減載懸空，易爬軌脫軌，須予以消除22二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低定義：軌道沿線(xiàn)路方向的豎向平順性產(chǎn)生原因：線(xiàn)路施工和大修作業(yè)的高程偏差，橋梁撓曲變形，道床和路基殘余變形沉降不均勻，軌道各部件間的間隙不相等，存在暗坑、吊板，以及軌道垂向彈性不一致等要求：目視平順測(cè)量：10m弦繩偏差：普通鐵路4mm形成：分左右軌高低不平順23二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低靜態(tài)：路基狀態(tài)、搗固堅(jiān)實(shí)程度、扣件松緊、枕木腐朽、磨耗不一致性導(dǎo)致不均勻靜態(tài)下沉動(dòng)態(tài)：從表面上看平順，實(shí)際上動(dòng)態(tài)不平；輪軌動(dòng)力作用→軌道動(dòng)態(tài)下沉→沖擊動(dòng)力增大→加速道床變形→擴(kuò)大不平順→加劇車(chē)輛對(duì)軌道破壞

吊板：軌底與鐵墊板或軌枕之間大于2mm的間隙空板或暗坑：軌枕與道砟之間大于2mm空隙破壞作用同不平順長(zhǎng)度成反比，同深度成正比24二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低軌面短波不平順25二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低焊縫區(qū)短波不平順26二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低鋼軌扎制中形成的垂向周期性不平順?shù)撥壊ㄩL(zhǎng)3.2米27二、軌道幾何形位基本要素4、前后高低基礎(chǔ)沉降引起的長(zhǎng)波不平順，1Hz共振問(wèn)題28二、軌道幾何形位基本要素5、軌向定義：指軌道中心線(xiàn)在水平面上的平順性產(chǎn)生原因：軌排橫向殘余變形積累和軌頭側(cè)面磨耗不均勻、扣件失效、軌道橫向彈性不一致等

要求：直線(xiàn)方向必須目視平順，曲線(xiàn)圓順測(cè)量：10m弦繩影響：蛇行運(yùn)動(dòng)→行車(chē)平穩(wěn)性

無(wú)縫線(xiàn)路高溫季節(jié)脹軌跑道偏差：普通鐵路4mm形成：左右軌方向不平順平均29二、軌道幾何形位基本要素6、軌底坡定義：軌底與軌道平面之間所形成的橫向坡度目的：與車(chē)輪踏面匹配，鋼軌軸心受力，輪軌接觸居中，提高橫向穩(wěn)定性，減輕軌頭不均勻磨耗，延長(zhǎng)使用壽命設(shè)置值：1965年前1/20；1965年后為1/40，法鐵建議采用1：20偏差：不大于1：12，不小于1：60根據(jù)光帶判斷軌底坡是否合適，光帶偏內(nèi)，軌底坡不足曲線(xiàn)內(nèi)軌可適當(dāng)加大軌底坡30三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬1、加寬目的與方法加寬原因：曲線(xiàn)半徑小時(shí)，為使機(jī)車(chē)車(chē)輛順利通過(guò)曲線(xiàn)不致被楔住或擠開(kāi)軌道減小橫向作用力減少磨耗加寬方法：將曲線(xiàn)軌道內(nèi)軌向曲線(xiàn)中心方向移動(dòng)，外軌位置則保持與軌道中心半個(gè)軌距不變加寬值：與機(jī)車(chē)車(chē)輛轉(zhuǎn)向架在曲線(xiàn)上的幾何位置有關(guān)31三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬2、機(jī)車(chē)車(chē)輛通過(guò)曲線(xiàn)軌道的幾何條件類(lèi)型：斜接、自由內(nèi)接、楔形內(nèi)接、正常強(qiáng)制內(nèi)接，游間存在所引起斜接：轉(zhuǎn)向架外側(cè)最前位車(chē)輪輪緣與外軌作用邊接觸，而內(nèi)側(cè)最后位車(chē)輪輪緣與內(nèi)軌作用邊接觸原因：軌距過(guò)寬，也稱(chēng)強(qiáng)制內(nèi)接32三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬2、機(jī)車(chē)車(chē)輛通過(guò)曲線(xiàn)軌道的幾何條件自由內(nèi)接：轉(zhuǎn)向架的外側(cè)最前位車(chē)輪輪緣與外軌作用邊接觸，其它各輪輪緣無(wú)接觸地在軌道上自由行駛，理想狀況

楔形內(nèi)接：轉(zhuǎn)向架最前位和最后位外側(cè)車(chē)輪輪緣同時(shí)與外軌作用邊接觸，內(nèi)側(cè)中間車(chē)輪（軸數(shù)為奇數(shù)）或靠近中間的兩輪（軸數(shù)為偶數(shù)）輪緣與內(nèi)軌作用邊接觸，軌距過(guò)小

正常強(qiáng)制內(nèi)接：為避免楔形內(nèi)接，對(duì)楔形內(nèi)接所需軌距增加

min/233三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬3、軌距加寬原則保證大多數(shù)的車(chē)輛能以自由內(nèi)接形式通過(guò)曲線(xiàn)保證固定軸距較長(zhǎng)的機(jī)車(chē)通過(guò)曲線(xiàn)時(shí)，不出現(xiàn)楔形內(nèi)接，但允許以正常強(qiáng)制內(nèi)接形式通過(guò)保證車(chē)輪不掉道，即最大軌距不超過(guò)容許限度34三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬4、軌距加寬計(jì)算根據(jù)車(chē)輛條件確定軌距加寬以自由內(nèi)接形式通過(guò)曲線(xiàn)所需最小軌距Sf——

自由內(nèi)接所需加寬qmax——最大輪對(duì)寬度f(wàn)0

——外矢距S0

——直線(xiàn)軌距L——轉(zhuǎn)向架固定軸距R——曲線(xiàn)半徑e——軌距加寬值算例：標(biāo)準(zhǔn)軌距，半徑為150m曲線(xiàn)，兩軸車(chē)輛輪對(duì)最大寬度1424mm，固定軸距2.4m解：f0=19.2mmsf=1443.2e=8.2

取整，加寬10mm加寬標(biāo)準(zhǔn)：不低于直線(xiàn)軌距，每5mm進(jìn)級(jí)，最大加寬15mm公式推導(dǎo)：圓的相交弦定理L*L=2R*f035三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬根據(jù)機(jī)車(chē)條件檢算軌距加寬許機(jī)車(chē)按正常強(qiáng)制內(nèi)接形式通過(guò)曲線(xiàn)楔形內(nèi)接f0—前后兩端車(chē)軸外輪在外軌處所形成的矢距fi—中間兩個(gè)車(chē)軸的內(nèi)輪在內(nèi)軌處形成的矢距正常強(qiáng)制內(nèi)接若有中間車(chē)輪有橫動(dòng)量，則f1應(yīng)扣除36三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬5、曲線(xiàn)軌道的最大允許軌距原則：保證安全、不掉道最不利條件：一側(cè)車(chē)輪輪緣貼靠鋼軌時(shí)，另一車(chē)輪1:10斜坡段，應(yīng)全部在軌頭頂面范圍內(nèi)滾動(dòng)37三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬5、曲線(xiàn)軌道的最大允許軌距計(jì)算公式dmin—車(chē)輛輪最小輪緣厚度22

mmTmin—車(chē)輪最小輪背內(nèi)側(cè)距離1350mmεr—車(chē)軸上彎時(shí)輪背內(nèi)側(cè)距離縮小量2

mma

—

輪背至踏面斜度為1∶20與1∶10變坡點(diǎn)的距離100

mmr

—鋼軌頂面圓角寬度12

mmεs—鋼軌彈性擠開(kāi)量2

mm

計(jì)算得：Smax=22+1350-2+100-12-2=1456mm38三、曲線(xiàn)軌道軌距加寬5、曲線(xiàn)軌道的最大允許軌距各標(biāo)準(zhǔn)間的統(tǒng)一軌距偏差允許值6mm最大加寬允許值15mm標(biāo)準(zhǔn)軌距1435mm合計(jì)1456mm拓展：最不利條件是根據(jù)機(jī)車(chē)車(chē)輛走行部尺寸極限值而定的走行部尺寸服從正態(tài)分布達(dá)到極限值的概率是10億分之一，約150年會(huì)出現(xiàn)1次輪軌接觸點(diǎn)落入小圓弧極限軌距每增加1mm，危險(xiǎn)概率增加1個(gè)數(shù)量級(jí)何為安全？39四、曲線(xiàn)軌道外軌超高1、外軌超高的作用及設(shè)置方法作用軌道抵消慣性離心力滿(mǎn)足旅客舒適度內(nèi)外兩股鋼軌受力均勻，垂直磨耗均提高線(xiàn)路穩(wěn)定性和安全性外軌超高度曲線(xiàn)外軌頂面與內(nèi)軌頂面水平高度之差軌道超高賽道傾斜設(shè)超高是曲線(xiàn)行駛的必然！40四、曲線(xiàn)軌道外軌超高1、外軌超高的作用及設(shè)置方法設(shè)置方法外軌提高法：保持內(nèi)軌高程不變而只是抬高外軌，是我國(guó)鐵路普遍使用的方法線(xiàn)路中心高度不變法：內(nèi)外軌分別各降低和抬高超高值一半而保證線(xiàn)路中心標(biāo)高不變，在建筑限界受到限制時(shí)才采用外軌提高法線(xiàn)路中心線(xiàn)高度不變法41四、曲線(xiàn)軌道外軌超高2、外軌超高的計(jì)算計(jì)算公式車(chē)體重力軌道反力軌頭中心線(xiàn)距離外軌超高度單位：超高h(yuǎn)—mm

速度V—km/h

半徑R—m推導(dǎo)：ΔABC∽ΔODE，取CB≈AB=S1離心力為：重力分力與離心力相等，兩軌上受載相等量綱轉(zhuǎn)化：11.8=1500/3.6/3.6/9.842四、曲線(xiàn)軌道外軌超高2、外軌超高的計(jì)算設(shè)置公式：每趟列車(chē)速度不同平均速度決定了超高設(shè)置的好壞既有鐵路平均速度取每晝夜通過(guò)該曲線(xiàn)列車(chē)牽引質(zhì)量的加權(quán)平均速度新建鐵路簡(jiǎn)化方法計(jì)算N為每晝夜通過(guò)的相同速度和牽引質(zhì)量的列車(chē)次數(shù)P為列車(chē)牽引質(zhì)量Vmax為預(yù)計(jì)最高行車(chē)速度43四、曲線(xiàn)軌道外軌超高3、外軌未被平衡的超高平衡超高：當(dāng)V=Vp時(shí)，離心力與超高提供的向心力正好相等，離心加速度為零，旅客舒適，均載欠超高：當(dāng)V>Vp時(shí)，離心力>向心力，超高不足，實(shí)設(shè)超高與所需超高的差值，離心加速度，旅客外傾，外軌受力大過(guò)超高：當(dāng)V<Vp時(shí)，離心力<向心力，超高過(guò)大，實(shí)設(shè)超高與所需超高的差值，向心加速度，貨物內(nèi)傾，內(nèi)軌受力大影響：欠超高和過(guò)超高為未被平衡超高，產(chǎn)生偏載，影響舒適度貨車(chē)過(guò)超高客車(chē)欠超高44四、曲線(xiàn)軌道外軌超高3、外軌未被平衡的超高最大欠超高未被平衡的離心加速度a＝gh/S1－V2/R

公式推導(dǎo)：（1）已知h和Vmax，求未被平衡的離心加速度和欠超高（2）已知未被平衡的離心加速度容許值和h，求Vmax（3）已知未被平衡的離心加速度容許值和Vmax，求hmin45四、曲線(xiàn)軌道外軌超高3、外軌未被平衡的超高最大欠超高由離心加速度容許值所確定不同國(guó)家對(duì)該值規(guī)定不同，經(jīng)過(guò)人體舒適度試驗(yàn)確定我國(guó)經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，一般為0.4-0.5m/s2特殊情況下可為0.6m/s2確定一般情況下最大欠超高76mm特殊情況下最大欠超高92mm容許值的確定：一般情況下75mm，特殊情況下90mm，提速及以上線(xiàn)路為110mm46四、曲線(xiàn)軌道外軌超高3、外軌未被平衡的超高最大欠超高末被平衡的離心加速度與旅客乘車(chē)舒適度47四、曲線(xiàn)軌道外軌超高3、外軌未被平衡的超高最大過(guò)超高未被平衡的向心加速度a＝V2/R－gh/S1過(guò)超高容許值由軌道受力條件所確定：過(guò)大，內(nèi)軌磨耗、肥邊、小返、軌距擴(kuò)大工程類(lèi)比法確定，無(wú)定量計(jì)算方法一般情況下不大于30mm，困難條件下不大于50mm，提速以上線(xiàn)路不大于70mm48四、曲線(xiàn)軌道外軌超高4、外軌最大超高最大超高允許值車(chē)輛在曲線(xiàn)軌道上抵抗傾覆的穩(wěn)定程度，取決于偏心距

e

值的大小穩(wěn)定系數(shù)

n

當(dāng)n＝1，車(chē)輛處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)n＜1，車(chē)輛喪失穩(wěn)定而傾覆；當(dāng)n＞1，車(chē)輛處于穩(wěn)定狀態(tài)，n越大，車(chē)輛越穩(wěn)定，容許值為3公式推導(dǎo)ΔBAA1∽ΔCOO149四、曲線(xiàn)軌道外軌超高5、曲線(xiàn)軌道上的超高限速最高容許速度由最大欠超高所確定是確保行車(chē)安全的重要措施最低容許速度由最大過(guò)超高所確定非嚴(yán)格限制當(dāng)曲線(xiàn)半徑很小時(shí)，按最大超高及最大欠超高確定最高速度一般情況：困難情況：50五、緩和曲線(xiàn)1、緩和曲線(xiàn)的作用及幾何特征作用連接直線(xiàn)和半徑為R的曲線(xiàn)，曲率由直線(xiàn)上的0漸變?yōu)?/R在緩和曲線(xiàn)范圍內(nèi)，外軌超高由直線(xiàn)上的0逐漸增加到圓曲線(xiàn)的超高度h當(dāng)緩和曲線(xiàn)與半徑小于350m的圓曲線(xiàn)相連接時(shí)，在整個(gè)緩和曲線(xiàn)范圍內(nèi)，軌距加寬值由０逐漸增加到圓曲線(xiàn)的加寬值特征一條曲率和超高均漸變的空間曲線(xiàn)51五、緩和曲線(xiàn)2、緩和曲線(xiàn)的幾何形位條件坐標(biāo)條件保持連續(xù)點(diǎn)的幾何連續(xù)性，f(x)連續(xù)

在始點(diǎn)處，橫坐標(biāo)x＝0，縱坐標(biāo)y＝0在終點(diǎn)處，橫坐標(biāo)x＝x0，縱坐標(biāo)y＝y(tǒng)0偏角條件保持偏角連續(xù)性，連續(xù)在始點(diǎn)處，橫坐標(biāo)x＝0，傾角

在終點(diǎn)處，橫坐標(biāo)x＝x0，傾角52五、緩和曲線(xiàn)2、緩和曲線(xiàn)的幾何條件離心力條件為保持列車(chē)運(yùn)行的平穩(wěn)性，應(yīng)使離心力不突然產(chǎn)生和消失圓曲線(xiàn)上離心力J＝m（v2/R），曲率為1/R，連續(xù)始點(diǎn)處x＝0，，終點(diǎn)處x=x0,J＝m（v2/R），

53五、緩和曲線(xiàn)2、緩和曲線(xiàn)的幾何條件超高幾何條件在緩和曲線(xiàn)上任何一點(diǎn)的曲率應(yīng)與外軌超高相配合圓曲線(xiàn)上超高h(yuǎn)＝11.8V2/R，連續(xù)與離心力條件等效超高豎向沖擊力條件為消除列車(chē)沖擊作用，采用曲線(xiàn)形超高順坡始終點(diǎn)處超高順坡傾角，

連續(xù)直線(xiàn)順坡曲線(xiàn)順坡54五、緩和曲線(xiàn)2、緩和曲線(xiàn)的幾何條件超高橫轉(zhuǎn)豎向沖擊力條件鋼軌對(duì)車(chē)體傾轉(zhuǎn)的作用力不突然產(chǎn)生和消失始終點(diǎn)處超高引起的側(cè)滾角加速度為0，連續(xù)55五、緩和曲線(xiàn)2、緩和曲線(xiàn)的幾何條件56五、緩和曲線(xiàn)3、常用緩和曲線(xiàn)常用緩和曲線(xiàn)線(xiàn)型滿(mǎn)足前三項(xiàng)條件平面為三次拋物線(xiàn)，外軌超高順坡為直線(xiàn)順坡基本方程條件滿(mǎn)足：當(dāng)l=0時(shí)，ρ=0；當(dāng)l=l0時(shí)，ρ=ρ0=1/R代數(shù)表達(dá)l0為緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度

57五、緩和曲線(xiàn)3、常用緩和曲線(xiàn)常用緩和曲線(xiàn)線(xiàn)型公式推導(dǎo)：（1）切線(xiàn)角公式58五、緩和曲線(xiàn)3、常用緩和曲線(xiàn)常用緩和曲線(xiàn)線(xiàn)型（2）放射螺旋線(xiàn)近似參變數(shù)公式：考慮邊界條件59五、緩和曲線(xiàn)3、常用緩和曲線(xiàn)常用緩和曲線(xiàn)線(xiàn)型（3）放射螺旋線(xiàn)近似直角坐標(biāo)公式消去l（4）常用緩和曲線(xiàn)三次拋物線(xiàn)公式特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、長(zhǎng)度短、設(shè)計(jì)鋪設(shè)維護(hù)方便在小半徑曲線(xiàn)上偏差較大也應(yīng)用于高速鐵路60五、緩和曲線(xiàn)4、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度確定條件1：保證行車(chē)安全，使車(chē)輪不致脫軌三角坑61五、緩和曲線(xiàn)4、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度確定條件1：保證行車(chē)安全，使車(chē)輪不致脫軌由超高順坡條件確定的緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度為單位：坡度‰超高mm緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度m曲線(xiàn)順坡緩和曲線(xiàn)通常最大值在曲線(xiàn)中點(diǎn)處控制標(biāo)準(zhǔn)：一般條件困難條件極限條件2‰速度單位m/s62五、緩和曲線(xiàn)4、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度確定條件2：保證外輪的升高（或降低）速度不超過(guò)限值，以滿(mǎn)足旅客舒適要求單位：超高時(shí)變率mm/s超高mm速度m/s緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度m控制標(biāo)準(zhǔn)：一般條件32mm/s運(yùn)營(yíng)中一般28mm/s困難條件40mm/s緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度速度單位分別為m/s、km/h運(yùn)營(yíng)中一般條件困難條件63五、緩和曲線(xiàn)4、緩和曲線(xiàn)長(zhǎng)度確定條件3：高速鐵路旅客舒適度要求控制超高時(shí)變率f及欠超高時(shí)變率β的限值單位：超高時(shí)