无缝线路稳定性计算
无缝线路稳定性计算
无缝线路稳定性计算（computation for lateral buckling of continuous welded rail）防止无缝线路胀轨跑道所进行的计算。无缝线路稳定性才算是制定设计、施工和养护技术规程以及有关技术条件的理论基础和主要依据。无缝线路作为具有明显稳定性特征的一种结构，对其稳定性影响的因素有引发无缝线路失稳的和保持无缝线路稳定的两个方面。前者有钢轨温度力和轨道的初始不平顺；后者主要有横向道床阻力和轨道构架刚度。由于这些因素变化的随机性较大，它们对无缝线路变形直至失稳过程的影响较为复杂。为了弄清这些因素的各自变化规律、对无缝线路的作用关系，以及在温度力的作用下轨道变形的发展过程和规律，在铺设无缝线路之初就引起各国工程技术人员的重视，从理论计算和实践进行了大量的研究工作。各国在研究中结合各自的国情，所考虑的各影响因素不同，诸如对道床阻力的变化规律和取值；对轨道的原始不平顺的影响考虑与否，对变形曲线的形式更是多种多样，考虑轨道框架刚度的方法有的用系数表示，有的则把钢轨和扣件作用分开考虑；又如在确定允许温度压力时方法也不一样，一种是以一定的变形量来控制，另一种是以变形不可能出现突变情况的安全温度法，等等。上述所假定的条件不相同，则计算公式也就不同，所以各国都有自己的无缝线路稳定性计算公式。具有一定代表性和影响的公式有前苏联的米辛柯公式、日本的沿田实公式，英国的科尔公式，法国的拉阿卜公式和匈牙利的念米兹基公式等。
中国铁路自20世纪50年代未开始铺设无缝线路以来，各铁路院校、科研部门、设计院和铁路局部相继开展了试验研究工作，先后进行了单项因素如对道床阻力变化规律的试验研究和小轨道模型轨道以及试验轨道的试验，取得了大量的有用数据，对无缝线路在温度压力作用下其变形变化规律和失稳过程有了深入的认识（参见无缝线路胀轨跑道），并发表了各种形式的无缝线路稳定计算公式。在此基础上，于1977年经过多方共同研讨，提出了中国无缝线路稳定性统一计算公式（简称统一公式），以此为理论依据制定了无缝线路的设计、维修养护办法，得到推广使用，对促进中国无缝线路的发展起了重要的作用。
经过十多年以后，由于中国无缝线路的发展和实践经验及科学研究的不断深入，铁道科学研究院无缝线路研究组于1989年又提出了变形曲线波长与初始弯曲波长不相等的无缝线路稳定性计算公式（简称不等波长稳定性计算公式）。铁道部于1990年5月1日颁布实施的《无缝线路铺设及养护维修方法》（TB2098一89）中，铺设无缝线路允许温差表就是以这种计算方法为依据的，现正在推广应用。该法主要特点是：假定变形曲线波长与初始弯曲波长不相等，并考虑了温度压力分布不均匀性；锁定轨温变化的影响；以及初始弯曲分布的随机性，道床密实度、扣件拧紧程度的不均匀性；轨温测量的不准确和计算过程的误差；高温条件下无缝线路可能产生横向变形积累等因素的影响。
以上两种计算方法各有特点，目前可同时使用。现分别介绍如下∶
统一公式
基本假定∶
①假设道床为均匀介质，轨道框架为铺设于均匀介质中的无限长梁，梁的水平刚度为两种钢轨水平刚度乘以系数β。
②假设轨道（梁）具有初始不平顺，由弹性初弯和塑性初弯组成。弹性初弯的线型为半波正弦曲线，其方程为
塑性初弯的线型为圆曲线，其近似式为
式中，?0e为弹性初弯矢度（cm）；ι0为塑性初弯半波长度（cm）；R0为塑性初弯的曲率半径（cm）
③假定在温度压力的作用下，轨道（梁）是在初弯的位置上发生变形，且两端无位移，曲线为正弦曲线，其方程为
式中，?为变形曲线的中点矢度（cm），计算公式假定?=0.2cm时即为计算临界温度压力值；ι为变形曲线长度（cm）通常设ι0=ι；y f为轨道（梁）的横向位移量（cm）。
④对半经为R的圆曲线轨道，圆曲线矢度为
对具有朔性原始弯曲的圆曲线，其合成曲率为
⑤设随位移而变化的横向道床阻力表达式为：
q=q0-C1y+C2y n (n＜1）
对于参数?0e、?0p和l0，是根据几条干线无缝线路调查资料分析确定的。取l0=4 m时，混凝土枕地段?0e及f0p均用3 mm，对木枕地段?0e及?0p取2.5mm。由此线路初始弯曲的中点曲
率的弹性初弯矢度为；塑性初弯矢度为。
根据弹性理论，利用能量法来推求无缝线路稳定性计算公式，即结构物处于平衡状态的充要条件是对其势能取驻值。设轨道处于平衡状态，总势能为A，则轨道由于受任何干扰而产生微小位移时，按照势能驻值原理应有?A=0。轨道变形总势能A由以下各部分组成：钢轨受轴向压力而引起的形变能A1；轨道框架弯曲变形能A2；横向道床阻力抵抗轨道横向位移作用的功A3（道床变形能），即
A=A1+A2+A3
?A=?A1+ ?A2+ ?A3=0
形变能为变形曲线长度ι和矢度?的函数，故有
在统一公式中由于假定曲线在变形过程中弦长ι是不变的，即δι=0，故上式变为
因为δ?为任意不为零的微小值，故有
由此可求得P和ι之间的函数关系式为
（1）
式中，Q为等效阻力，。当?=0.2cm时，其值由实际的轨道条件求得，即
用式（2）代入式（1）即可求得P值。统一公式把变形曲线矢度?=0.2cm时的温度压力
P定为计算温度压力P N，而容许温度压力[P]为，式中K为安全系数，取1.25。
根据上述假设和实际线路条件，并假定轨道在变形过程中，变形曲线中点的曲率为初始弹性弯的曲率不变（称为定曲率法），则由式（1）求得变形曲线的弦长ι。如果ι与ι0=4 m不符，有较大出入，则另假设ι0=ι，根据变形曲线中点的曲率保持不变，按下式重新计算与ι0相对应的?’0e：
把?’0e代人（2）式重新计算ι，如果ι与后来假定的ι0相差不大，就可以将?’0e 及其相应的?值代入式（1），求得P N值。
不等波长稳定性计算公式
基本假定：
① 轨道为无限长梁，置于均匀介质（道床）中；
② 梁具有初始弯曲，线形函数为
当初始弯曲位于半经等于R的弯道时，则初始弯曲曲线可用函数y s表示，即
③ 在温度压力作用下，轨道将在初始弯曲的地方产生变形，变形曲线函
数为
假定变形过程中曲线仍保持连续，可用函数y k表示，即
④ 道床阻力变化表达式为
根据弹性理论仍用弹性势能驻值原理，梁的总势能A为
A= A1+ A2+ A3+ A4
式中，A1为梁的压缩形变能；A2为梁的弯曲形变能；A3为道床形变能；A4为扣件形变能。
对总势能A取驻值；即，经过运算可求得平衡稳定状态时的温度压力表达式，即
式中，φ，K，G，ψ，H，η为积分函数。
考虑无缝线路纵向力分布不均匀性，存在温度力峰影响，其值为ΔP=8℃，所以把式（4）改写为
通过给予不同的?值，可以求得P-?平衡状态曲线，从而求得温度力极小值P min，即为临界温度力P k及相应的临界矢度?k、临界波长ιk 和临界温差Δtk。
稳定性安全储备量分析 考虑在假定的条件中一些因素变化的随机性和不准确性，不能直接采用临界温差作为允许温差来使用，应考虑一定的储备量，现采用安全系数K0来表示，它包括基本安全系数K A和附加安全系数K c两部分，即K0=K A·K C。
基本安全系数K A 主要考虑下列因素的影响：初始弯曲分布的随机性；道床密实度、扣件拧紧程度的不均匀性；轨温测量不准确；计算结果的误差；高温下无缝线路可能产生的横
向累积变形等。K A由临界温差Δtk，和允许温差[Δtc]来决定，即。允许温差
[Δtc]的确定，是以限制轨道累积变形为基本条件。取变形矢度?=0.02cm时求得的相应温差为允许温差[Δtc]。只要初始弯曲不超过设计允许值，最高轨温与锁定轨温的温差就不会超过允许值。
附加安全系数Kc 主要考虑无缝线路纵向力分布不均匀性和运营过程中锁定轨温的变化。纵向力分布不均匀性，在稳定性计算时（即求Δtk时）已经用ΔP=8℃来考虑。对锁定轨温的变化锁定为8℃，在确定稳定性的允许温差时来考虑。对直线与曲线区段采取不同的处理方法。在直线及R≥2000m的线路区段，考虑高温季节也可以安排必要的作业，因此，在铺设允许升温中修正锁定轨温的差降，在作业的允许温升中予以个修正，而不修改铺轨时的允许温升，修正值仍为8℃。因此，在曲线上安排作业的允许温升比铺轨的允许温升低8℃。也就是说，在R＜2000m的曲线上，高温季节，当轨温超过铺轨允许温升减8℃时，全天不得安排养护维修作业。考虑以上两个附加因素，经计算，求得两种轨型、混凝土枕1840根/km、
直线及不同半径曲线的附加安全系数Kc，见下表。K A 与Kc的乘积即为稳定性的实际安全系数K0，其值表征无缝线路安全储备量。
曲线半径R（m）
钢轨类型 直线及R≥2000m曲线
1000800 600 400 60kg/m 1.32 1.17 1.17 1.19 1.24 50kg/m 1.32 1.17 1.17 1.18
实验一--控制系统的稳定性分析
实验一--控制系统的稳定性分析
实验一控制系统的稳定性分 班级：光伏2班 姓名：王永强 学号：1200309067
实验一控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1、研究高阶系统的稳定性，验证稳定判据的正确性； 2、了解系统增益变化对系统稳定性的影响；
3、观察系统结构和稳态误差之间的关系。 二、实验任务 1、稳定性分析 欲判断系统的稳定性，只要求出系统的闭环极点即可，而系统的闭环极点就是闭环传递函数的分母多项式的根，可以利用MATLAB中的tf2zp函数求出系统的零极点，或者利用root函数求分母多项式的根来确定系统的闭环极点，从而判断系统的稳定性。 （1）已知单位负反馈控制系统的开环传递 函数为 0.2( 2.5) () (0.5)(0.7)(3) s G s s s s s + = +++，用MATLAB编写 程序来判断闭环系统的稳定性，并绘制闭环系统的零极点图。 在MATLAB命令窗口写入程序代码如下：z=-2.5 p=[0,-0.5,-0.7,-3] k=1 Go=zpk(z,p,k)
Gc=feedback(Go,1) Gctf=tf(Gc) dc=Gctf.den dens=ploy2str(dc{1},'s') 运行结果如下： Gctf = s + 2.5 --------------------------------------- s^4 + 4.2 s^3 + 3.95 s^2 + 2.05 s + 2.5 Continuous-time transfer function. dens是系统的特征多项式，接着输入如下MATLAB程序代码： den=[1,4.2,3.95,1.25,0.5] p=roots(den)
无缝线路知识考试题
无缝线路部分测试题 一、填空题 1.无缝线路应力调整是指不改变长钢轨原来的长度，在部分地段钢轨有伸有缩，将应力调整均匀。 2.无缝线路的稳定性，就是指由于温度升高，钢轨所产生的温度压力与道床阻力、轨道框架刚度反作用力之间的相对平衡。 3.道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。 4.道床横向阻力是阻止线路胀轨跑道的重要因素，对无缝线路的稳定起保证作用。 5.无缝线路的纵向阻力是指阻止钢轨及轨道框架纵向伸缩的阻力。 6.无缝线路的纵向阻力包括接头阻力、扣件阻力和道床纵向阻力。 7.跨区间无缝线路绝缘接头，采用厂制胶接绝缘钢轨。 8.无缝道岔的钢轨绝缘接头采用胶接绝缘接头。 9.无缝道岔的高锰钢整铸辙叉前后4个接头采用冻结接头，其余接头全部焊接。 10.每段无缝线路应设位移观测桩5～7对，固定区较长时，可适当增加对数。 11.跨区间和全区间无缝线路，单元轨条长度大于1200m时，设置7对位移观测桩。 12.跨区间和全区间无缝线路，单元轨条长度不大于1200m时，设置6对位移观测桩。 13.对于无缝线路锁定轨温不明不准者，应有计划地安排在设计锁定轨温范围进行应力放散。 14.无缝线路常见的放散方法有列车碾压法、拉伸法、撞轨法。 95.跨区间和全区间无缝线路和无缝道岔上的绝缘接头必须采用胶接绝缘。 15.铺设无缝线路施工按流程包括焊接、装卸、运输、换轨、整修等主要作业。 16.铺设无缝线路施工时工地焊接应对焊缝进行焊后热处理，并进行探伤检查，不符合质量要求的焊头，必须锯切重焊。
17.混凝土宽枕线路起道作业时，应采用枕下垫砟和枕上垫板相结合的方法。 18.在道岔转辙部分改道时，应将曲股基本轨弯折尺寸和尖轨侧弯整修好。 19.无缝线路地段应根据季节特点、锁定轨温和线路状态，合理安排全年维修计划。 20.无缝线路应力放散可根据具体条件采用滚筒配合撞轨法，或滚筒结合拉伸配合撞轨法。 21.无缝线路应力放散或调整后，应按实际锁定轨温及时修改有关技术资料和位移观测标记。 二、选择题 1.无缝线路地段，当预测施工轨温高于原锁定轨温( B )以上时，线路清筛前必须进行应力放散，放散轨温应满足施工期间作业安全要求。 (A)7℃(B)10℃(C)12℃(D)15℃ 2.铺设无缝线路施工中，铝热焊缝距轨枕边缘不应小于40mm，线路允许速度大于160km/h 时不应小于( D )。 (A)30mm (B)50mm (C)80mm (D)100mm 3.无缝线路地段在高温季节不应安排综合维修和( A )的作业。 (A)影响线路稳定(B)起拨道量较大(C)线路纵向稳动较大(D)线路产生横向稳动 4.当线路连续出现碎弯并有胀轨迹象时，必须加强巡查或派专人监视，观测轨温和线路方向的变化；若碎弯继续扩大，应设置慢行信号防护，进行( B )。 (A)临时处理(B)紧急处理(C)夯拍道床处理(D)拨顺线路方向 5.作业中如出现轨向、高低不良，起道、拨道省力，枕端道砟离缝等胀轨迹象时，必须( D )，并及时采取防胀措施。 (A)派人监视线路(B)复紧线路立螺栓(C)临时处理(D)停止作业 6.在跨区间无缝线路上的无缝道岔尖轨及其前方25m范围内综合维修，作业轨温范围为实际锁定轨温( C )。 (A)±5℃(B)±7℃(C)±10℃(D)±12℃ 7.应力放散时，应每隔( B )设一位移观测点观测钢轨位移量，及时排除影响放散的障碍，总放散量应达到计算数值，钢轨全长放散均匀，锁定轨温应准确。 (A)30～70m (B)50～100m (C)70～120m (D)90～150m 8.当钢轨断缝不大于50mm时，应立即进行( A )。 (A)紧急处理(B)临时处理(C)永久处理(D)限速45km/h放行列车
危岩体稳定性分析
附件2 危岩体稳定性分析 1、WY-01危岩体稳定性定量评价 1 计算模型 从工程防治的角度按照危岩失稳类型进行分类，可将危岩概化分为滑移式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩3 类。WY-01危岩体为滑移式危岩；其软弱结构面倾向山外，上覆盖体后缘裂隙与软弱结构面贯通，在动水压力、地震和自重力作用下，缓慢向前滑移变形，形成滑移式危岩，其模式见图(图3-1)。 图3-1 滑移式危岩示意图 危岩体 危岩前缘 扬压力U 静水压力V 地下水位 后缘裂隙 危岩后缘 软弱结 构面 W c o s θ W W s i n θh w θ 图3-2 滑移式危岩稳定性计算示意图(后缘有陡倾裂隙) 2 计算公式 ①后缘有陡倾裂隙、滑面缓倾时，滑移式危岩稳定性按下式计算：
(cos sin sin )sin cos cos W Q V V tg c l K W Q V θθθφθθθ---+?= ++ 2 21w w h V γ= 式中：V ——裂隙水压力(kN/m)，； w h ——裂隙充水高度(m)，取裂隙深度的1/3。 w γ——取10kN/m 。 Q ——地震力(kN/m)，按公式e Q W ξ=?确定，式中地震水平作用系数七 级烈度地区 e ξ取0.075； K ——危岩稳定性系数； c ——后缘裂隙粘聚力标准值(kPa)；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯通 段粘聚力标准值按长度加权和加权平均值，未贯通段粘聚力标准值取岩石粘聚力标准值的0.4倍； φ——后缘裂隙内摩擦角标准值(kPa)；当裂隙未贯通时，取贯通段和未贯 通段内摩擦角标准值按长度加权和加权平均值，未贯通段内摩擦角标准值取岩石内摩擦角标准值的0.95倍； θ——软弱结构面倾角(°)，外倾取正，内倾取负； W ——危岩体自重(kN/m3)。 3 危岩稳定性计算结果 根据危岩结构特征和形态特征，②区危岩破坏模式主要为滑移式。 （1）计算参数： 崩塌区出露地层为第四系崩坡积物和石炭系太原组，根据附近工程岩体参数及工程类比得出物理力学参数见表： 表3-2 岩体物理力学参数表 岩石 名称 密度 g/cm3 抗压强度σ MPa 抗剪强度 抗拉强度 (KPa) 软化 系数 C(MPa) ф(°) 灰岩 2. 70 32 0.110～0.271 30.3~40.2 698.5 0.53 结构面 灰岩结构面 0.03-0.10 23-29
轨道普通无缝线路设计计算书
目录 目录 一．设计题目： (1) 普通无缝线路设计..................................................................... 1 二．设计资料：................................................................................. 1 三、计算步骤： (2) 3.1温度压力的计算 .................................................................. 2 3.2轨道稳定性允许温度压力[]P ............................................. 5 3.3轨道稳定性允许温升[]c T ? ................................................. 6 3.4根据强度条件确定允许温降[]d T ? ..................................... 6 3.5设计锁定轨温计算 .............................................................. 8 3.6设计锁定轨温 ...................................................................... 9 3.7伸缩区长度计算 ................................................................ 10 3.8无缝线路缓冲区预留轨缝计算 . (11) 3.8.1长轨条一端伸缩量长?的计算 ............................... 11 3.8.2缓冲轨一端伸缩量 缓 ?的计算 (12) 3.8.3预留轨缝的计算 ..................................................... 12 3.9防爬器设置 ........................................................................ 13 3.10长轨条布置 ...................................................................... 14 四、参考文献................................................................................... 14 附：无缝线路稳定性检算 (14)
性能稳定性分析
性能稳定性分析 1功角的具体含义。 电源电势的相角差，发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。 电磁功率的大小与δ密切相关，故称δ为“功角”或“功率角”。电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。 功角δ除了表征系统的电磁关系之外，还表明了各发电机转子之间的相对空间位置。 2功角稳定及其分类。 电力系统稳态运行时，系统中所有同步发电机均同步运行，即功角δ是稳定值。系统在受到干扰后，如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角δ能达到一个稳定值，则系统就是功角稳定的，否则就是功角不稳定。 根据功角失稳的原因和发展过程，功角稳定可分为如下三类： 静态稳定（小干扰） 暂态稳定（大干扰） 动态稳定（长过程） 3电力系统静态稳定及其特点。 定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到原始运行状态的能力。如果能，则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。不能，则系统是静态失稳的。 特点：静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关，而与小干扰的大小、类型和地点无关。 4电力系统暂态稳定及其特点。 定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。如果能，则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定的。不能，则系统是暂态失稳的。 特点：研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。 作业2 5发电机组惯性时间常数的物理意义及其与系统惯性时间常数的关系。 表示在发电机组转子上加额定转矩后，转子从停顿状态转到额定转速时所经过的时间。TJ=TJG*SGN/SB 6例题6-1 (P152) （补充知识：当发电机出口断路器断开后，转子做匀加速旋转。汽轮发电机极对数p=1。额定频率为50Hz。要求列写每个公式的来源和意义。）题目:已知一汽轮发电机的惯性时间常数Tj=10S,若运行在输出额定功率状态，在t=0时其出口处突然断开。试计算（不计调速器作用） （1）经过多少时间其相对电角度（功角）δ=δ0+PAI.(δ0为断开钱的值）（2）在该时刻转子的转速。 解:（1）Tj=10S,三角M*=1,角加速度d2δ/dt2=三角M*W0/Tj=W0/10=31.4RAD/S2 δ=δ0+0.5dd2δ/dt2 所以PI=0.5*2PI*f/10t方 t=更号10/50=0.447 （2）t=0.447时，
无缝线路稳定性分析及加强措施
无缝线路稳定性分析及加强措施 无缝线路在钢轨内部巨大的温度力作用下，容易引起轨道的横向变形，在列车动力或人工作业等干扰下，轨道弯曲变形有时会突然增大，这一现象常称为胀轨跑道，在理论上称为丧失稳定。这对列车运行的安全是个极大威胁。无缝线路的稳定性分析主要目的是研究轨道臌曲的发生规律，分析产生轨道臌曲的力学条件和主要影响因素。通过分析这些因素，制定相应的预防措施，提高无缝线路的稳定性。 标签：无缝线路稳定性措施 一、无缝线路稳定性影响因素 1.道床横向阻力对无缝线路稳定性的影响 道床的约束阻力主要受到维修的扰动和其他原因的影响而发生改变。道床纵向阻力系指道床抵抗軌道框架纵向位移的阻力。它是抵抗钢轨伸缩，防止线路爬行的重要参数。道床抵抗轨道框架纵向阻力的位移是由轨道与道床的摩阻力和枕木盒内道碴抗推力组成的。道床横向分布阻力是指道床抵抗轨道框架的横向阻力。它是防止胀轨跑道，保持轨道稳定的重要原因。道床横向阻力是由轨道两侧及底部与道碴接触面之间的摩阻力和轨枕端头阻止横移的阻力组成。道床横向阻力对于无缝线路横向稳定性的影响很敏感，是保持无缝线路稳定的主要因素。有关资料结果表明，保持轨道的稳定性，道床横向阻力起65%的作用。道床的饱满程度，道床肩宽，道床肩部堆高，道砟种类及粒径尺寸，线路维修作业影响，行车条件和轨枕类型是影响道床横向阻力的主要因素[1]。 在无缝线路轨道沉降段，由于路基沉降引起轨枕和道床接触减小，道床横向阻力降低。由“统一公式”，道床横向阻力减小，即等效道床阻力Q值降低，轨道允许温度力[P]降低，无缝线路稳定性减低[2]。 由不等波长稳定性计算公式，初始道床横向阻力降低，无缝线路处于平衡状态的温度力降低，稳定性降低。 即沉降段中，由于道床横向阻力的降低，无缝线路稳定性降低。 2.轨道框架刚度对无缝线路稳定性影响 轨道框架刚度在水平面内等于两股钢轨的水平刚刚度（即横向刚度）以及钢轨与钢轨结点间的扣件阻矩之和。两股钢轨水平面内的刚度之和（为一根钢轨对竖直轴的惯性矩）。本文中采用的是单根钢轨模型计算分析，轨道框架远比实际情况小，但不影响其他因素的分析。 由“统一公式”和不等波长公式可知，钢架刚度EI直接影响值容许温度压力
轨道强度稳定性计算
目录............................................................... 错误！未定义书签。轨道强度、稳定性计算 (2) 1.1设计资料： (2) 1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理 (2) 1.2.1.轨道强度计算的基本原理 (2) 1.2.2.稳定性计算的基本原理 (3) 1.3 轨道各部件强度验算 (5) 1.3.1SS1(客)电力机车 (5) 1.3.2DF4B（货）内燃机车 (10)
轨道强度、稳定性计算 1.1设计资料： 线路条件：曲线半径R=1500m ，钢轨：60kg/m ，U74钢轨，25m 长的标准轨；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕1760根/m ；道床：碎石道砟，厚度为40cm ；路基：既有线路；钢轨支点弹性系数D ：检算钢轨强度时取30000N/mm ；检算轨下基础时取70000N/mm ；由于钢轨长度为25m ，钢轨类型为60kg/m ，故温度应力a 51t MP =σ，不计钢轨附加应力。 机车类型：SS1（客）电力机车，三轴转向架，轮载115KN ，轴距2.3m ，机车构造速度95km/h DF4B （货）内燃机车，三轴转向架，轮载115KN ，轴距1.8m ，机车构造速度120km/h 1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理 1.2.1. 轨道强度计算的基本原理 目前，最常用的检算轨道强度方法称为准静态计算方法。所谓准静态计算方法，就是应用静力计算的基本原理，对轨道结构尽力计算，然后根据轨轮系统的动力学特性，考虑为轮载、钢轨绕度、弯矩和轨枕反力等的动力增值问题。 轨道强度准静态计算包括以下三项内容： I 、 轨道结构静力计算 II 、 轨道结构强度的动力计算——准静态计算 III 、 检算轨道结构各部件的强度 1) 强度检算的基本假设:
无缝线路稳定性及有效保证措施研究
无缝线路稳定性及有效保证措施研究 2012年1月第1期(总160)铁道工程JOURNALOFRAILWAYENGINEERINGSOCIETYNO.1(Ser.160) 文章编号:1006—2106(2012)01—0026—04 无缝线路稳定性及有效保证措施研究 梁灿 (中国中铁印尼有限责任公司,北京100039) 摘要:研究目的:无缝线路在长轨条范围消除了轨缝,在轨温改变时钢轨的伸缩受到限制,当轨温升高时,钢轨 内将产生巨大的温度压力,温度压力超过一定限值时,钢轨可能会臌曲变形,使轨道丧失稳定.有些特殊地 段,如桥梁,无缝道岔区,由于结构特点,还会在钢轨内产生多余的附加力,在半径较小的曲线地段,无缝线路 抗失稳能力降低,对无缝线路稳定性提出了更高的要求. 研究结论:在特殊地段,如桥梁,无缝道岔区及小半径曲线地段,传统的提高无缝线路稳定性措施有一定 的局限性,通过采用外侧支挡或内侧加拉杆,使用整体道床,使用小阻力扣件,使用伸缩调节器,设置道床插板 等措施,可以有效地解决特殊地段无缝线路的稳定性. 关键词:无缝线路;稳定性;措施 中图分类号:U213.9文献标识码:A AStudyontheStabilityofContinuouslyWeldedRailTracksandRelevant EffectiveMeasures LIANGCan (ChinaRailwayIndonesiaCo.,Ltd,Beijing100039,China) Abstract:Researchpurposes:Theseamiseliminatedwiththerangeoflongrailforseamlessrai lwayline.Whenthe
轨道强度稳定性计算解析
目录 (1) 轨道强度、稳定性计算 (2) 1.1设计资料： (2) 1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理 (2) 1.2.1.轨道强度计算的基本原理 (2) 1.2.2.稳定性计算的基本原理 (3) 1.3 轨道各部件强度验算 (5) 1.3.1SS1(客)电力机车 (5) 1.3.2DF4B（货）内燃机车 (10)
轨道强度、稳定性计算 1.1设计资料： 线路条件：曲线半径R=1500m ，钢轨：60kg/m ，U74钢轨，25m 长的标准轨；轨枕：Ⅱ型混凝土轨枕1760根/m ；道床：碎石道砟，厚度为40cm ；路基：既有线路；钢轨支点弹性系数D ：检算钢轨强度时取30000N/mm ；检算轨下基础时取70000N/mm ；由于钢轨长度为25m ，钢轨类型为60kg/m ，故温度应力a 51t MP =σ，不计钢轨附加应力。 机车类型：SS1（客）电力机车，三轴转向架，轮载115KN ，轴距2.3m ，机车构造速度95km/h DF4B （货）内燃机车，三轴转向架，轮载115KN ，轴距1.8m ，机车构造速度120km/h 1.2 轨道强度、稳定性计算的基本原理 1.2.1. 轨道强度计算的基本原理 目前，最常用的检算轨道强度方法称为准静态计算方法。所谓准静态计算方法，就是应用静力计算的基本原理，对轨道结构尽力计算，然后根据轨轮系统的动力学特性，考虑为轮载、钢轨绕度、弯矩和轨枕反力等的动力增值问题。 轨道强度准静态计算包括以下三项内容： I 、 轨道结构静力计算 II 、 轨道结构强度的动力计算——准静态计算 III 、 检算轨道结构各部件的强度 1) 强度检算的基本假设:
无缝线路
1.什么是无缝线路？ 用具有相当长度的焊接长度长钢轨代替普通标准钢轨的轨道称为无缝线路。 2.什么是温度应力式无缝线路，温度应力式无缝线路的发展经历了那三个阶段？ ·在运营过程中，随着轨温的变化，每段无缝线路除两端的伸缩区放散部分温度应力外，通常不放散温度应力，它有固定的锁定轨温。 ·普通无缝线路、区间无缝线路、跨区间无缝线路 3.什么是区间无缝线路？什么是跨区间无缝线路？ ·随着胶接绝缘接头技术的推广应用及无缝线路施工技术的完善，为满足列车提速的需要，尽量减少钢轨接头的存在，把原来长1-2km 的长轨条延长，使长轨长度达到或接近两个车站之间的长度。 ·为了最大限度减少钢轨接头，延长轨条长度，把区间无缝线路的长轨条延长与车站道岔焊接在一起，成为跨区间无缝线路。 4.为什么无缝线路长钢轨理论上可以无限长？ 钢轨伴随轨温变化的伸缩变形完全受到约束时，其温度应力仅仅与其轨温变化幅度呈线性关系，而与钢轨的长度无关。只要能够实现钢轨的完全约束，无缝线路可以任意的增加长度而不会增加钢轨应力。 5.无缝线路温度力与什么有关，其计算公式是什么？ 轨温。σ=2.48Δt 6.什么是无缝线路稳定性，无缝线路稳定性的主要研究内容是什么？ ·处于高温条件下的无缝线路轨道易于发生横向位移，形成线路方向不良，影响列车行驶的平稳性，甚至胀轨跑道，引发列车脱轨事故。 ·高温条件下轨道横向位移与钢轨温度力的变化规律 7.简述无缝线路胀轨跑道的含义？ ·轨道随钢轨温升发生横向位移，轨道的弯曲矢度进一步扩大，习惯称为胀轨阶段。 之后，轨道将发生突发性横移，即位移骤然扩大，并可·钢轨温升超过△T B 能伴随有轻微响声，习惯称为跑道。 8.无缝线路稳定性的影响因素？工程上可采取那些措施提高无缝线路的稳定性？ 钢轨的温升幅度、轨道原始不平顺、道床横向阻力、轨道框架刚度。 9.桥上无缝线路有那些纵向附加力？ 伸缩力、挠曲力、制动力、断轨力 10.什么是桥上无缝线路伸缩附加力？ 伴随温度变化，因梁轨相对位移而产生的钢轨纵向附加力。
无缝线路
无缝线路 评估员黄红梅
1 2 3 4无缝线路概述 无缝线路温度力计算无缝线路纵向阻力无缝线路温度力分布无缝线路稳定性 5
1 2 3 4无缝线路概述 无缝线路温度力计算无缝线路纵向阻力无缝线路温度力分布无缝线路稳定性 5
1. 无缝线路 无缝线路就是把若干根标准长度的钢轨焊接成为1000-2000m而铺设的铁路线路。 通常是在焊轨厂将无孔标准轨焊接成200-500m的轨条，再运到现场就地焊接后铺设。
2.无缝线路发展历程 随着无缝线路一系列理论和技术问题的解决，无缝线路于五十年代得以迅速发展。德国是无缝线路发展最早的国家，1926年就开始试铺，到50年代，已将无缝线路作为国家的标准线路。到60年代已开始试验把无缝线路和道岔焊连在一起，至今大部分道岔已焊成无缝道岔。美国虽然从30年代开始铺设无缝线路，但进展较缓慢，直到70年代才得以迅速发展，以年平均铺设7590km的速度增长，最多时年铺设达到1万km。到1979年底无缝线路已超过12万km，是目前全世界铺设无缝线路最多的国家。 日本于50年开始铺设无缝线路，现已铺设5000余km。近年来日本在新干线上采用了一次性铺设无缝线路技术。 前苏联由于大部分地区温度变化幅度较大，对无缝线路的发展有所影响，直到1956年才正式开始铺设。近十年发展较快，无缝线路已达5000余公里。
我国无缝线路从1957年开始试铺，开始时采用电弧焊法，分别在北京、上海各试铺了1km，以后逐步扩大。后来在工厂采用气压焊或接触焊将钢轨焊成250～500m的长轨条，然后运至铺设地点在现场用铝热焊或小型气压焊将其焊连成设计长度。一般情况下，一段无缝线路长度为1000～2000m。每段之间铺设2～4根调节轨，接头采用高强度螺栓连接。 至2003年底，世界各国的无缝线路铺设里程如下表所示。 国别最大轨温幅度（℃）无缝线路总长（km）占营业线比例（%）备注 美国94.411620043.2全世界铺设无缝线路最多的国家 俄罗斯1193990032.2轨温变化幅度最大的国家 德国907600096无缝线路发展最早和最快的国家中国1023988045.0 法国702245764.8 日本701271629不含新干线
MATLAB分析系统稳定性的方法
. Matlab在控制系统稳定性判定中的应用 稳定是控制系统的重要性能,也是系统能够工作的首要条件,因此,如何分析系统的稳定性并找出保证系统稳定的措施,便成为自动控制理论的一个基本任务.线性系统的稳定性取决于系统本身的结构和参数,而与输入无关.线性系统稳定的条件是其特征根均具有负实部. 在实际工程系统中,为避开对特征方程的直接求解,就只好讨论特征根的分布,即看其是否全部具有负实部,并以此来判别系统的稳定性,由此形成了一系列稳定性判据,其中最重要的一个判据就是劳斯判据。劳斯判据给出线性系统稳定的充要条件是:系统特征方程式不缺项,且所有系数均为正,劳斯阵列中第一列所有元素均为正号,构造劳斯表比用求根判断稳定性的方法简单许多,而且这些方法都已经过了数学上的证明,是完全有理论根据的,是实用性非常好的方法. 具体方法及举例： 一用系统特征方程的根判别系统稳定性 设系统特征方程为s5+s4+2s3+2s2+3s+5=0，计算特征根并判别该系统的稳定性。在command window窗口输入下列程序，记录输出结果。 >> p=[1 1 2 2 3 5]; >> roots(p) 二用根轨迹法判别系统稳定性：对给定的系统的开环传递函数 1．某系统的开环传递函数为，在command window窗口输入程序，记录系统闭环零极点图及零极点数据，判断该闭环系统是否稳定。 >> clear >> n1=[0.25 1]; >> d1=[0.5 1 0]; >> s1=tf(n1,d1);
. >> sys=feedback(s1,1); >> P=sys.den{1};p=roots(P) >> pzmap(sys) >> [p,z]=pzmap(sys) 2
无缝线路知识考试题
无缝线路知识考试题公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
无缝线路部分测试题 一、填空题 1.无缝线路应力调整是指不改变长钢轨原来的长度，在部分地段钢轨有伸有缩，将应力调整均匀。 2.无缝线路的稳定性，就是指由于温度升高，钢轨所产生的温度压力与道床阻力、轨道框架刚度反作用力之间的相对平衡。 3.道床抵抗轨道框架横向位移的阻力叫道床横向阻力。 4.道床横向阻力是阻止线路胀轨跑道的重要因素，对无缝线路的稳定起保证作用。 5.无缝线路的纵向阻力是指阻止钢轨及轨道框架纵向伸缩的阻力。 6.无缝线路的纵向阻力包括接头阻力、扣件阻力和道床纵向阻力。 7.跨区间无缝线路绝缘接头，采用厂制胶接绝缘钢轨。 8.无缝道岔的钢轨绝缘接头采用胶接绝缘接头。 9.无缝道岔的高锰钢整铸辙叉前后4个接头采用冻结接头，其余接头全部焊接。 10.每段无缝线路应设位移观测桩5～7对，固定区较长时，可适当增加对数。 11.跨区间和全区间无缝线路，单元轨条长度大于1200m时，设置 7对位移观测桩。
12.跨区间和全区间无缝线路，单元轨条长度不大于1200m时，设置6对位移观测桩。 13.对于无缝线路锁定轨温不明不准者，应有计划地安排在设计锁定轨温范围进行应力放散。 14.无缝线路常见的放散方法有列车碾压法、拉伸法、撞轨法。 95.跨区间和全区间无缝线路和无缝道岔上的绝缘接头必须采用胶接绝缘。 15.铺设无缝线路施工按流程包括焊接、装卸、运输、换轨、整修等主要作业。 16.铺设无缝线路施工时工地焊接应对焊缝进行焊后热处理，并进行探伤检查，不符合质量要求的焊头，必须锯切重焊。 17.混凝土宽枕线路起道作业时，应采用枕下垫砟和枕上垫板相结合的方法。 18.在道岔转辙部分改道时，应将曲股基本轨弯折尺寸和尖轨侧弯整修好。 19.无缝线路地段应根据季节特点、锁定轨温和线路状态，合理安排全年维修计划。 20.无缝线路应力放散可根据具体条件采用滚筒配合撞轨法，或滚筒结合拉伸配合撞轨法。 21.无缝线路应力放散或调整后，应按实际锁定轨温及时修改有关技术资料和位移观测标记。
[无缝,稳定性,线路]无缝线路的养护维修及其稳定性
无缝线路的养护维修及其稳定性 摘要：随着铁路建设规模的不断扩大，轨道交通的建设速度不断提高，特别是重载铁路的发展，要求铁路结构具有更高的水平，对线路平顺也有着更高的要求。因此无缝线路发挥了非常重要的作用。本文对无缝线路进行了简要的介绍，并分析了无缝线路的养护维修的重要意义，以及加强无缝铁路养护维修的具体对策。通过积极的养护维修能够有效地保障和提高无缝线路的稳定性。 关键词：稳定性；养护维修；无缝线路 无缝线路是我国轨道结构技术进步的一个重要标志，是目前轨道结构的最佳选择，为了实现铁路线路的现代化，必须积极选择无缝线路轨道结构。无缝线路发展非常迅速，具有无可比拟的优势，能够消除大量的接头，使行车的平稳性得到有效的保障。无缝线路使机车和轨道的维修费用得到降低，延长其使用寿命，对旅客的舒适性进行有效的提高。必须对无缝线路进行有效的维修养护，提高无缝线路的稳定性，发挥无缝线路的优势。 1 无缝线路 当前主要是将长轨条进行焊接铺设后的线路称为无缝线路，这是由于长轨条之间不存在缝隙。随着我国铁路事业的不断发展，列车的轴重、行车的速度、列车的密度都在不断提高，特别是重大铁路的蓬勃发展使普通线路的安全性越来越低。因此修建无缝线路能够有效的提高行车安全性和舒适性，节约大量的维修费用。根据相关调查无缝线路节约的维修费用高达30%-70%，能够极大地延长设备的使用寿命，节约劳动力和维修成本。 在维修养护无缝线路时应该对钢轨接头的基本维修要求进行明确。首先，接头构造必须具有足够的稳定性。其次，如果出现明显的温度变化，钢轨必须具备可伸缩性。这两个要求在普通线路中是无法得到满足的，如果要满足稳步需求，那么伸缩需求就不能得到满足。为了对接头的稳固和平顺进行解决，应该积极运用钢轨焊接的无缝线路。无缝线路具有较快的更新换代速度，因此必须加强对无缝线路的养护维修，对养护维修的措施进行完善。 2 对无缝线路进行养护维修的重要性 运用无缝线路能够使车辆的运行效率和安全性得到提高，同时保障轨道的质量。在普通线路中钢轨接头是一个薄弱环节，这是由于有大量的轨缝存在于钢轨接头中。当列车行驶时，轨道受到车载振动的影响，会产生较大的冲击和振动，并产生较大的打击噪音。与非接头区相比，钢轨接头承受的冲击力高达3倍以上。过大的冲击力不仅会影响旅客的舒适度，也会影响列车的平稳性，对道床的破坏进行加剧，久而久之就会造成线路老化，连接零件和钢轨的平均使用寿命缩短。为了应对这一现象往往需要对其进行维修，因此普通线路的维修费用高于无缝线路。根据相关调查，在线路维修的费用和工作量中约有一半以上都用于养护线路接头，约有1/3的费用用于线路养护，造成巨大的资金和人力资源的浪费。 与普通线路相比，无缝线路的稳定性和强度得到了加强，而且减少了大量的接头，减轻了接头处的振动。通过对无缝线路进行积极的养护维修，能够保障无缝线路的稳定性，同时节省了维修的工作量和接头的联接零件用量。由于轨缝震动和冲击的减少，列车的运行更加
无缝线路稳定性影响因素。
……………………………………⊙……装…………………………⊙……订………………………⊙……线……………………………………… ……………………………………⊙……装…………………………⊙……订………………………⊙……线……………………………………目 录 目 录 ............................................................................................................................................... 1 第一章 无缝线路轨道稳定性概述 ................................................................................................... 1 1.1 稳定性的概念 ........................................................................................................................... 1 1.2 无缝线路稳定性计算的主要目的 ........................................................................................... 1 第二章 钢轨的温升幅度及轨道初始弯曲 ....................................................................................... 1 2.1 无缝线路轨道稳定概述 ........................................................................................................... 1 2.2 轨道初始弯曲 ........................................................................................................................... 2 2.3 胀轨跑道的发展过程 ............................................................................................................... 3 2.4 温升幅度的计算 ......................................................................................................................... 4 第三章道床横向阻力及轨道框架结构 ............................................................................................. 6 3.1道床横向阻力 .............................................................................................................................. 6 3.2 轨道框架刚度 ............................................................................................................................. 8 第四章 大中修施工管理对无缝线路稳定性影响 ........................................................................... 8 4.1施工安全隐患存在形式 .............................................................................................................. 8 4.2改善措施 (10) 4.2.1周密调查明确工作量 ...................................................................................................... 10 4.2.2计划提报与方案制定 ...................................................................................................... 11 4.2.3落实组织方案 .................................................................................................................. 13 4.2.4施工后工作 . (15)
控制系统的稳定性分析
精品 实验题目控制系统的稳定性分析 一、实验目的 1．观察系统的不稳定现象。 2．研究系统开环增益和时间常数对稳定性的影响。 二、实验仪器 1．EL-AT-II型自动控制系统实验箱一台 2．计算机一台 三、系统模拟电路图 系统模拟电路图如图3-1 图3-1 系统模拟电路图R3=0～500K； C=1μf或C=0.1μf两种情况。 四、实验报告 1．根据所示模拟电路图，求出系统的传递函数表达式。 G(S)= K=R3/100K,T=CuF/10 2．绘制EWB图和Simulink仿真图。
精品 3．根据表中数据绘制响应曲线。 4．计算系统的临界放大系数，确定此时R3的值，并记录响应曲线。 系统响应曲线 实验曲线Matlab （或EWB）仿真 R3=100K = C=1UF 临界 稳定 （理论值 R3= 200K） C=1UF
精品 临界 稳定 （实测值 R3= 220K） C=1UF R3 =100K C= 0.1UF
精品 临界 稳定 （理论 值R3= 1100 K） C=0.1UF 临界稳定 （实测值 R3= 1110K ） C= 0.1UF
精品 实验和仿真结果 1．根据表格中所给数据分别进行实验箱、EWB或Simulink实验，并进行实验曲线对比，分析实验箱的实验曲线与仿真曲线差异的原因。 对比： 实验曲线中R3取实验值时更接近等幅振荡，而MATLAB仿真时R3取理论值更接近等幅振荡。 原因： MATLAB仿真没有误差，而实验时存在误差。 2．通过实验箱测定系统临界稳定增益，并与理论值及其仿真结果进行比较（1）当C=1uf，R3=200K(理论值)时，临界稳态增益K=2， 当C=1uf，R3=220K(实验值)时，临界稳态增益K=2.2，与理论值相近（2）当C=0.1uf，R3=1100K(理论值)时，临界稳态增益K=11 当C=0.1uf，R3=1110K(实验值)时，临界稳态增益K=11.1，与理论值相近 四、实验总结与思考 1．实验中出现的问题及解决办法 问题：系统传递函数曲线出现截止失真。 解决方法：调节R3。 2．本次实验的不足与改进 遇到问题时，没有冷静分析。考虑问题不够全面，只想到是实验箱线路的问题，而只是分模块连接电路。 改进：在实验老师的指导下，我们发现是R3的取值出现了问题，并及时解决，后续问题能够做到举一反三。 3．本次实验的体会 遇到问题时应该冷静下来，全面地分析问题。遇到无法独立解决的问题，要及时请教老师，
桂林市典型危岩体稳定性分析及危险性评价2
桂林喀斯特危岩体发育特征及稳定性分析 刘宝臣1 ，郑金1 （1.桂林理工大学土建学院，桂林541004） 摘要：危岩体是由多组的结构面组合而形成，在地表风化作用、卸荷作用、重力、地震、降雨等诱发因素作用下处于不稳定、欠稳定或极限平衡状态的岩体。笔者对桂林市15座山的326块危岩体发育情况进行实地调查，测绘等手段得到几组重要数据，根据危岩体的结构特征和状态特征，将桂林市的危岩体类型分为悬挂式式、倾倒式、贴坡式、孤立式三种基本类型，本文以屏风山1号危岩体为对象进行研究，并采用极限平衡法对该危岩体稳定性进行定量验算，综合分析评价桂林市危岩体的发育特征及稳定性。 关键词：危岩；极限平衡状态；稳定性；定量验算 Stability analysis and risk assessment for three typical rocks in the Guilin city liuBao-chen1 Zheng-jin1 （1.Guilin University of Technology，Guilin 541004） Abstract：Dangerous rock is combined to form groups of the structure surface ，In the Unstable, less stable or equilibrium state of the rock and the factors of Surface weathering, unloading, gravity, earthquake, rainfall and so on. Through the investigation and mapping on the 326 dangerous rocks of fifteen mountains of the Guilin city，the writer get some important data ,According to the structure and State features of dangerous rocks ，Guilin dangerous rocks are divided into Hanging-type , dumping-type、posted slope -type and Isolated style. using the three typical rocks as the research object and checking the stability of the dangerous rocks by Limit equilibrium method, analyze the stability of the dangerous rocks. Key word：dangerous rock；Limit equilibrium；Stability；Quantitative Checking 0前言 危岩崩塌灾害是我国三大地质灾害之一，已成为我国山地开发和建设的重要制约因素。由于危岩崩塌灾害分布零散, 通常规模有限, 爆发随机性强,难以有一个准确的灾害统计数据,但是其危害程度并不亚于泥石流、滑坡等灾害。我区石灰岩出露面积广大，这些地区岩溶山峰和地下洞穴非常发育，形成了独特的喀斯特旅游风景名胜区。举世瞩目的桂林景区以其独特秀丽的风景吸引了广大的国内外游客参观，其中岩溶山峰和洞穴景观占景区主要部分。但其独特的喀斯特区山体岩石突露、奇峰林立，在特殊的地质条件下风化剥蚀已形成大量危岩，严 重威胁山体附近居民及游人的人身和财产安全，严重影响喀斯特景区特色旅游业的稳定快速发展。而国内外对此种危岩的研究甚少。为此，研究岩溶地区岩质边坡和洞穴危岩发生发展的机理、致灾因素，显得非常必要。本文通过地质灾害勘查、物探、室内模拟试验与计算机模拟等，确定危岩失稳破坏的过程与临界条件，提出桂林市危岩体的类型，确定危岩的稳定性判别指标，并对区内典型的危岩体作出稳定性评价，为后期区内危岩体的治理防控技术体系的研究创造条件。 1.1危岩体发育特征分析