Предпосылки и допущения положенные в основу практического метода расчета пути на прочность

Для расчета пути на прочность приняты следующие основные положения и допущения:

1. Рельс рассматривается как балка бесконечной длины, то есть рассчитывается в сечении достаточно удаленном от стыка (более 3, 5 м), где влияние стыка не сказывается. Конструкция стыка рассчитывается отдельно.

2. Расчетные формулы для определения напряжений в элементах пути и упругих просадок основаны на теории изгиба рельса в вертикальной плоскости, как балка, лежащая на сплошном упругом основании.

Разница в результатах расчетов рельса как балки лежащей на отдельных упругих опорах и как балки лежащей на сплошном упругом основании при существующих конструкциях пути не превышает 5%.

3. Формулы для определения напряжений в рельсе и давлений на шпалы, балласт и земляное полотно, возникающих при действии внешней неподвижной (статической) нагрузки, остаются справедливыми при действии внешней нагрузки двигающейся со скоростью до 140 км/час включительно. Быстроизменяющаяся динамическая нагрузка (влияние неупругих сопротивлений и колебаний и скорости распространения деформаций в рельсе) не учитывается.

4. При действии на путь системы грузов используется закон о независимости действия сил, это позволяет напряжениям и деформациям в каком-либо сечении от всех сил, складывать с учетом их величины и знаков.

5. Путь и подвижной состав находятся в исправном состоянии, соответствующем требованиям ПТЭ и нормам содержания.

6. Расчет ведется на вертикальные силы, которые считаются приложенными в плоскости симметрии рельса. Учет действия горизонтальных сил, влияние внецентренного приложения вертикальных сил и подуклонки рельса осуществляется умножением расчетных осевых напряжений в подошве рельса на коэффициент f. Значение коэффициента f зависит от типа экипажа, радиуса кривой и действительны для скоростей движения, при которых величина непогашенного центробежного ускорения не превышает установленной нормы: . Расчет горизонтальных воздействий на рельс относят к наружной рельсовой нити.

7. Колеса подвижного состава при движении по пути нигде не отрываются от рельса.

8. В основу положена гипотеза о линейной зависимости между давлением шпалы на балласт и величиной ее упругой просадки под этим давлением.

9. Балласт сопротивляется прогибу рельсошпальной решетки не только вниз, но и вверх. Рельсовая нить на некотором протяжении спереди и сзади катящегося колеса, выгибается вверх. Сопротивляется этому только собственный вес рельсошпальной решетки и трение шпал о балласт, то есть сравнительно небольшие силы, которые не могут помешать рельсошпальной решетке приподняться вверх.

10. Собственный вес рельса, скреплений и шпал в следствии незначительного их влияния на напряженно-деформированное состояние пути не учитываются.

11. При определении напряжений в элементах пути от действия вертикальных динамических нагрузок принято, что на расчетном колесе, находящемся над рассматриваемым сечением действует наибольшая реальная нагрузка, а на других смежных с расчетным колесом действует нагрузка средней величины.

ЛЕКЦИЯ 2