钢轨基本应力与局部应力计算公式

钢轨所受的应力有动弯应力、温度应力、局部应力、残余应力、制动应力和附加应力等,动弯应力和温度应力称作基本应力。钢轨强度用准静态法计算钢轨动位移(挠度)yd ，钢轨动弯矩M的公式,检算时不考虑残余应力和局部应力。附加应力是桥上铺设无缝线路后,桥梁和钢轨相互作用而产生,其计算将在无缝线路中介绍。

1.基本应力计算

检算钢轨强度时,基本应力包括竖直荷载作用下的动弯应力和因温度变化产生的温度应力。钢轨动弯应力按式(1)计算。

式中

σ₁、σ₂———轨底最外纤维拉应力和轨头最外纤维压应力(MPa);

W₁、W₂——钢轨底部和头部的断面系数,随钢轨类型及垂直磨耗量而异。

钢轨温度应力σ_t对普通线路可按表1取值,对无缝线路应用下式进行计算。

表1 钢轨温度应力σ_t
logo遮挡数据为70

σ_t=2.45Δt （MPa）

式中

t—当地最高或最低轨温与锁定轨温之差值(℃)。

钢轨应力的检算条件为

轨底                σ_d1+σ_t≤〔σ_g〕

轨头                σ_d2+σ_t≤〔σ_g〕

式中

〔σ_g〕——允许应力(MPa),σ_g=σ_s/K，其中K是安全系数,新轨K=1.3,再用轨K=1.35;

σ_s——钢轨屈服极限(MPa),普通碳素轨σ_s=405 MPa,低合金轨σ_s=457 MPa。

2.局部应力的计算

引用文献：易思蓉主编. 《铁道工程》[M]. 2009