1.一种有砟轨道高速铁路基床结构厚度的确定方法,其步骤如下:A、轮载力的分担
计算车轮下方的5根轨枕i承担的左轮载力Pia、右轮载力Pib:式中,i为车轮下方的5根轨枕的序号,从前到后依次为1、2、3、4、5,其中轨枕3为车轮正下方的轨枕,P为车轮的轴重,v为设计行车速度,e为自然对数的底数;
B、枕底的平均压力计算
计算轨枕3枕底的左部分的平均压力p3a:
式中,l为轨枕端部至钢轨中轴线距离的2倍,b为枕底宽度;
C、轨枕下方位置最大车辆荷载应力与深度关系的确定采用局部面积角点法计算出轨枕3枕底的左部分的平均压力p3a对其底部中心正下方深度z处产生的车辆荷载应力σz3a,根据轨枕i承担的左轮载力Pia、轨枕i枕底的左部分中心与轨枕3枕底的左部分中心的距离,采用垂直集中荷载模式计算出轨枕i承担的左轮载力Pia对轨枕3枕底的左部分中心正下方深度z处产生的车辆荷载应力σzia, 且i≠3,其中d为相邻两轨枕间距;
根据轨枕i承担的右轮载力Pib、轨枕i枕底的右部分中心与轨枕3枕底的左部分中心的距离,采用垂直集中荷载模式计算出轨枕i承担的右轮载力Pib对轨枕3枕底的左部分中心正下方深度z处产生的车辆荷载应力σzib, 其中1.435为标准轨距;
将以上所有车辆荷载应力σz3a、σzia、σzib求和得到轨枕3枕底的左部分中心正下方深度z处的车辆总荷载应力σza, 该处的车辆总荷载应力σza即为轨枕枕底下方同一深度z各位置最大车辆荷载应力;
D、求出车轮正下方的轨枕3枕底的左部分中心正下方深度z的结构自重应力qza,qza=qc+γm(z-c);式中,qc为轨道结构的自重应力、γm为基床结构填土容重,c为道床厚度,且z≥c;
E、基床结构厚度的确定
根据轨枕3枕底的左部分中心正下方深度z处的车辆总荷载应力σza及其结构自重应力qza得到基床结构厚度,即:令 求解该方程,得到深度z的根z0,将根z0减去道床厚度c即为基床结构的厚度H,即H=z0-c。