轨道课程设计08.doc

轨道结构课程设计

路基上无缝线路课程设计
——中和轨温及预留轨缝设计

姓名：莫武庆
学号：05231308
班级：土木0511
学院：土木建筑工程学院
二〇〇八年7月1日
目录

1．任务书 -------------------------------2
2．说明书 -------------------------------7
3．计算书 -------------------------------14
4. 实验总结------------------------------21
5．源程序附录 ----------------------------22

路基上无缝线路课程设计（任务书）
——中和轨温及预留轨缝设计
中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论。
一、基本内容
1）收集资料，综合分析。
通过专业书籍及相关学术期刊的学习，了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。
2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。
3）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。
4）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。
中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计的目的是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。
二、基本要求
对设计从全局上把握，思路清晰，将个人的独立见解在设计说明书中完整地表达出来；
有关计算建议上机完成，语言不限，但程序要具有通用性，即对各种参数条件都适用；并将源程序及计算结果附在课程设计书中。
独立完成，有自己的特色；
设计时间1周。
设计书内容主要包括：设计任务、设计目的和意义、设计理论依据、设计参数、计算过程、设计总结（设计方案的评述、收获及建议）、参考文献。
课程设计报告的文字部分要求详细完整、章节清晰、计算过程详尽、结论合理可靠。同时要求字迹工整、书面整洁。
答疑时间：另作通知。
三、设计思路
无缝线路中和轨温计算的主要思路如图：
图中揭示了该设计的主要思路。中和轨温应根据当地的轨温条件（）和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。
因此确定轨道允许的升温幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。
主要计算如下：
1、 无缝线路钢轨强度检算（确定允许降温幅度）
强度条件应使作用在钢轨上的各种应力总合不超过钢轨的允许应力[]：

式中：——钢轨动弯应力（Mpa），计算方法参见“轨道结构力学分析”一章；
——钢轨温度应力（Mpa）；
——钢轨附加应力（Mpa），如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等。
本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取；
——钢轨允许应力。
因此允许的降温幅度可由下式计算
（4-）
式中：——钢轨动弯应力（Mpa），取拉应力计算值。
2、据稳定性条件确定允许的升温幅度
根据稳定性计算求得的允许温度压力后，可计算出允许的升温幅度：
（4-）
式中：—— 附加压力，本设计可取为零（N）。
——轨道允许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”[教材和参考文献1]。

2、 中和轨温确定
根据图，中和轨温计算如下：

四、设计参数（自己选取、组合）
主要技术指标：
北京地区某段提速线路铺设无缝线路，设计其锁定轨温。

1、 轨道条件
钢轨：60kg/m，屈服强度，钢轨断面对水平轴的惯性矩；
轨枕：III型混凝土枕，1667根/km，轨枕间距；
道床：道碴为一级道碴，面碴厚25cm，底碴厚20cm。
路基填料：沙粘土；
钢轨支座刚度：检算钢轨 =301000（N/cm）；
检算轨下基础 =720000（N/cm）
曲线最小半径的区段
营条件
机车：东风11内燃机车，Vmax=160km/h，
轮重和轴距请查阅相关文献。
其它参数按设计要求，参见有关规则和图书资料合理选取，并说明理由。

主要参考文献：
1、教材
2、《铁路轨道》 谷爱军主编 中国铁道出版社
3、《铁路无缝线路》 广钟岩等， 中国铁道出版社。
4、铁道工程，郝瀛主编，西南交通大学出版社。

计算相关的其他问题
附加速度系数
附加速度系数和
速度范围
km/h
电力
机车

120<V≤160

160<V≤200

混凝土枕线路的初始弯曲
初始弯曲
50kg/m钢轨
60kg/m钢轨
75kg/m钢轨
弹性初弯（mm）
3.0
2.5
2.0
塑性初弯（mm）
3.0
2.5
2.0
我国常用机车类型的计算参数
机车种类
机车型号
轮轴名称
轮重（kN）
轮距（cm）
构造速度（km/h）

内
燃
机
车

ND5

第一转向架
I
106
255

118
II
106
180
III
106
820

第二转向架
I
106
II
106
180
III
106
250

东风4
（DF4）

第一转向架
I
112.8
180

客120
货100

II
112.8
180
III
112.8
840

第二转向架
I
112.8
II
112.8
180
III
112.8
180

东风11
（DF11）

第一转向架
I
112.8
200

客160

II
112.8
200
III
112.8
826.7

第二转向架
I
112.8
II
112.8
200
III
112.8
200

电
力
机
车

韶山1
（SS1）

第一转向架
I
112.8
230

90
II
112.8
230
III
112.8
580

第二转向架
I
112.8
II
112.8
230
III
112.8
230

韶山3
（SS3）

第一转向架
I
112.8
230

100
II
112.8
200
III
112.8
720

第二转向架
I
112.8
II
112.8
230
III
112.8
200

韶山4
（SS4）

第一转向架
I
112.8
300

100
II
112.8
520

第二转向架
I
112.8
300
II
112.8
520

第三转向架
I
112.8
II
112.8
300

第四转向架
I
112.8
520
II
112.8
300

韶山8
（SS8）

第一转向架
I
107.8
290

160
II
107.8
610

第二转向架
I
107.8
II
107.8
290
当V≤120km/h时：

当120km/h＜V≤160km/h时：

当160km/h＜V≤200km/h时：

路基上无缝线路课程设计（说明书）
——中和轨温和预留轨缝的设计
一、设计任务
中和轨温确定是无缝线路设计的关键问题，涉及《铁路轨道》这门课的主要理论。该设计的任务是通过实际设计，更深入地掌握《铁路轨道》的基本理论（尤其是强度计算和温度力计算理论）。通过专业书籍及相关学术期刊的学习，了解无缝线路铺设的意义及国内外发展的现状。并对路基上无缝线路设计的基本原理、方法及步骤有较清楚的了解。
1）通过计算，确定路基上无缝线路的允许降温幅度。
2）通过计算，确定路基上无缝线路的允许升温幅度。
3）通过计算，确定中和轨温（即无缝线路设计锁定轨温）。
重点、难点：
1．无缝线路强度及稳定性计算
2．设计锁定轨温范围的合理确定
二、设计目的和意义
所谓“无缝线路”，就是把不钻孔、不淬火的25m长的钢轨，在基地工厂用气压焊或接触焊的办法，焊成200m到500m的长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成1000m到2000m的长度，铺到线路上就成为一段无缝线路。如果没有加工、运输、施工上的困难，从理论上讲，“无缝线路”可以无限长。这种彻底消灭轨缝的办法，我国铁路正在一些主要干道上采用。它是当今轨道结构的一项重要新技术，世界各国竞相发展。
但是无缝线路也存在一个问题就是：热膨胀问题。钢轨温度每改变1℃，每根钢轨就会承受1.645吨的压力或拉力。轨温变化幅度为50℃时，一根钢轨则要承受高达82.25吨的压力或拉力。但是人们在铁路线上采用强大的线路阻力来锁定轨道，限制了钢轨的自由伸缩。在我国是采用高强螺栓、扣板式扣件或弹条扣件等对钢轨进行约束。实验表明，直径24mm的高强螺栓，六孔夹板接头可提供40至60吨的纵向阻力。弹条扣件每根轨枕可提供1.6吨的纵向阻力。
由于无缝线路中钢轨所承受的温度力的大小和轨温的变化有直接关系，所以我们锁定钢轨时必须正确、合理地选定锁定轨温，以保证无缝线路钢轨冬天不被拉断，夏天不致胀轨跑道，危及行车安全。
无缝线路是铁路轨道现代化的重要内容，经济效益显著。据有关部门方面统计，与普通线路相比，无缝线路至少能节省15%的经常维修费用，延长25%的钢轨使用寿命。此外， 无缝线路由于消灭了大量的接头，因而具有行车平稳、旅客舒适。有资料表明，在桥梁上铺设无缝线路，可以减轻列车车论对桥梁的冲击，改善列车和桥梁的运营条件，延长设备使用寿命，减少养护维修工作量。这些优点在行车速度提高时尤为显著。
然而铺设无缝线路是有条件的，主要是考虑气候温度的影响，因为万物都有热胀冷缩的特点，对于无缝钢轨，温度的影响更为明显，只有选择适当的温度（我们称为锁定轨温），才能尽可能的避免这方面的伤害。锁定轨温一般采用高于本地区的中间轨温。
我国无缝线路从1957年开始铺设，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1 000~2 000m。每段之间铺设2~4根调节轨，接头采用高强螺栓连接。目前京广、京沪、京沈、陇海等主要干线均已铺设无缝线路。至今无缝线路已铺设约2.46万km。90年代开始了对超长无缝线路的研究和铺设工作，至今已在北京、上海、郑州等路局铺设了超长无缝线路近千公里。
三、设计理论依据
无缝线路中和轨温计算的主要思路如右图。
图中揭示了该设计的主要思路。中和轨温应根据当地的轨温条件（）和轨道允许的升温幅度和降温幅度来确定。因此确定轨道允许的升温幅度和降温幅度是设计的关键。应根据无缝线路的设计原则来确定。主要计算如下：
1、无缝线路钢轨强度检算（确定允许降温幅度）
强度条件应使作用在钢轨上的各种应力总合不超过钢轨的允许应力[]：

式中：——钢轨动弯应力（Mpa），计算方法参见“轨道结构力学分析”一章；
——钢轨温度应力（Mpa）；
——钢轨附加应力（Mpa），如桥上的伸缩应力和挠曲应力、无缝道岔基本轨附加应力、列车制动等引起的附加应力等。
本设计只考虑路基上由制动引起的附加应力，可取；
——钢轨允许应力。
因此允许的降温幅度可由下式计算

式中：——钢轨动弯应力（Mpa），取拉应力计算值。
2、据稳定性条件确定允许的升温幅度
根据稳定性计算求得的允许温度压力后，可计算出允许的升温幅度：
（4-）
式中：—— 附加压力，本设计可取为零（N）。
——轨道允许的最大温度压力；根据无缝线路稳定性理论计算，采用“统一公式”[教材和参考文献1]。
中和轨温确定
根据图，中和轨温计算如下：

3、预留轨缝的计算
（1）符号约定如下：
a1—长轨条与标准轨之间预留轨缝值 （mm）
a2—相邻缓冲轨间预留缝值 (mm)
ag—钢轨接头构造轨缝，取18mm
r—每股钢轨单位长度线路纵向阻力N/cm

r2—每枕纵向阻力 (KN)
a—轨枕间距 (cm)
Pj—接头阻力 (N)
Ptmax—最大温度力 (N)
L—缓冲轨长度（m）
E—钢轨弹性模量，取210GPa
F—钢轨断面面积 (mm2)
Δ长—长轨条一端伸缩量（mm）
Δ缓—缓冲轨一端伸缩量 (mm)

（2）长轨条一端伸缩量Δ长由以下公式计算：

（3）缓冲轨一端伸缩量Δ缓由以下公式计算：

（4）根据预留轨缝的原则
①冬季轨缝不应超过构造轨缝可得：

②夏季轨缝不顶紧可得：

（5）伸缩区长度可按下式计算：

（6）钢轨温度力可按下式计算：

四、设计参数选取
主要技术指标：南宁地区某段提速线路铺设无缝线路。
一、 基本参数选取如下：

钢轨屈服强度s
457MPa
标准轨长度取
25m
钢轨允许应力[]
352Mpa
附加压力
本设计可取为0（N）
轨枕间距

钢轨附加应力（Mpa）
10MPa
路基填料
沙粘土
临界温升Δtk
0

钢轨支座刚度D
检算钢轨
301000（N/cm）
变形曲线弦长l0
4m
检算轨下基础
720000（N/cm）
允许未被平衡超高Δh
75cm
曲线最小半径R
600m
钢的弹性模量E
2.1×105Mpa
机车类型
东风11内燃机车
钢轨的线膨胀系数α
11.8×10-6/℃
设计最大速度Vmax
140km/h.
接头阻力PH
490KN
相邻标准轨间预留轨缝ag
18mm
表（1）
二、具体参数如下各表：
1、取正线轨道类型如下：（见《轨道》-绪论 表1）
项目
单位
重型
运营
条件
年通过总质量
Mt
25～50
列车设计最高速度
km/h
140
轨
道
结
构
钢轨
Kg/m
60
混凝
土枕
型号
-----
Ⅲ
铺枕根数
根/km
1680
岩石、渗水
土路基
单层
道渣
cm
35
表（2）
注：Ⅲ型混凝土轨枕每千米增加的轨枕数量为40根/km（见《轨道》- 表1.8），本设计中取每千米轨枕数目为1720根/km。
2、钢轨断面尺寸特征如下： （见《轨道》- 表1.1）
钢轨类型kg/m
60
钢轨类型kg/m
60
每米质量M/kg
60.64
轨头所占面积Ah/%
37.47
断面积A/cm2
77.45
轨腰所占面积Aw/%
25.29
重心距轨底距离y1/mm
81
轨底所占面积Ab/%
37.24
对水平轴的惯性矩Ix/cm4
3217
钢轨高度H/mm
176
对竖直轴的惯性矩Iy/cm4
524
钢轨宽度B/mm
150
下部截面系数W1/cm3
396
轨头高度h/mm
48.5
下部截面系数W2/cm3
339
轨头宽度b/mm
73
轨底横向挠曲断面系数Wy/cm3
70
轨腰厚度t/mm
16.5
表（3）
3、钢轨头部磨耗轻伤标准如下（V=140km/h）：（见《轨道》- 表1.3）
钢轨kg/m
总磨耗/mm
垂直磨耗/mm
侧面磨耗/mm
60
12
9
12
表（4）
4、混凝土枕尺寸如下：（见《轨道》- 表1.7）
轨枕
类型
主筋
数量
混凝土
等级
截面高度/mm
截面宽度/cm
底面积
/cm2
质量
/kg
长度
/cm
轨下
中间
端部
轨下
中间
7720
320
260
Ⅲ
10Ф7
C60
23.0
18.5

30.0
28
表（5）
5、轨枕扣件技术性能如下: （见《轨道》- 表1.10）
扣件性能
弹条Ⅱ型
扣件性能
弹条Ⅱ型
每个弹条初始扣压力/KN
≥10
弹条变形量/mm
10
扣压节点垂直静刚度/KN/m
60-80
调轨距量/mm
-8～12
纵向防爬阻力/KN
16
调高量/mm
≤10
表（6）
6、附加速度系数如下：（见《轨道》- 表3.3）
附加速度系数和
速度范围 km/h
电力机车

120<V≤160

160<V≤200

表（7）
7、横向水平力系数f如下（取最小曲线半径R=600）：（见《轨道》- 表3.4）
线路平面
曲线半径/m
600
横向水平力系数f
1.60
表（8）
8、南宁最高最、低及中间轨温如下：（见《轨道》- 表6.1）
地区
最高轨温
最低轨温
中间轨温
南宁
60.4
-2.1
29.2
表（9）
9、等效道床阻力Q如下（线路容许弯曲矢度f=0.2cm）：（见《轨道》- 表6.9）
线路条件
每千米轨枕根数
碎石道床、混凝土枕
混凝土轨枕肩宽40cm
1760
Q=84N/cm
表（10）
注：本设计中取每千米轨枕数目为1720根/km，查表近似按1760根/km取等效道床阻力。
10、混凝土枕线路的初始弯曲如下：（见《轨道结构课程设计资料》附表2）
初始弯曲
60kg/m钢轨
弹性初弯（mm）
2.5
塑性初弯（mm）
2.5
表（11）
11、机车类型为: 东风11内燃机车，设计速度取：Vmax=140km/h，
机车参数如下：（见《轨道结构课程设计资料》附表3）
机车型号
轮轴名称
轮重kN
轮距cm
构造速度km/h
东风11
（DF11）

第一转向架
I
112.8
200

客140

II
112.8
200
III
112.8
826.7

第二转向架
I
112.8
II
112.8
200
III
112.8
200
表（12）
12、道床状态参数指标如下：（见《轨道设计规范规》表3.0.14）
指标

轨枕类型
速度km/h
道床横向阻力q(KN/枕)
道床纵向阻力q(KN/枕)
道床支承刚度(KN/mm)
道床密度(g/cm3)
III
140
10
12
100
1.7
表（13）
路基上无缝线路课程设计（计算书）
——中和轨温及预留轨缝设计
五、计算过程
1、计算动弯矩
（1）无缝线路钢轨强度检算
东风11轮轴重示意图如右图所示
车轮荷载采用当量静荷载最大可能值。考虑速度及偏载的因素，车辆垂直当量荷载的最大可能值为：
120km/h＜v≤160km/h Pd1= P0[(1+α)( 1+α1)+β]
因为钢轨弯矩M0与车轮垂直静荷载P0成正比，因此，在垂直当量静荷载的最大可能值Pd作用下钢轨动弯矩Md为：
120km/h＜v≤160km/h Md1= M0[(1+α+β)( 1+α1)]
（2）计算钢轨最大静弯矩。
轮载群作用下y,M,R的计算：
弹性位移曲线： 当量荷载：
弯矩： 轨枕反力：
其中影响线函数：
刚比系数：

则最大动弯矩为：
Md= M0[(1+α+β)( 1+α1)]
速度系数： 内燃机车
偏载系数：，采用75mm（考虑最不利情况）；
附加速度系数：
曲线半径：
曲线上横向水平力系数：
编程计算（源程序见附表一）
用程序①计算动弯矩Md
运行结果如下:
请输入钢轨支座刚度D:
30100
请输入钢轨轨枕间距a:
600
请输入钢轨弹性模量E:
210000
请输入钢轨截面惯性矩Ix:
32170000
请输入机车的轮重P0i:
112800
请输入机车的轴距xi:
2000
钢轨基础弹性模量u= 50.17
刚比系数k=0.00116727
静弯矩M0=21067183.15
请输入轨道允许的最高速度Vmax:
140
请输入轨道的未被平衡超高值ho:
75
钢轨上的动弯矩为Md=41759370.443764
Press any key to continue

2、根据稳定性计算允许温度压力
由线路条件有：
原始弹性弯曲矢度：foe=2.5mm 原始塑性弯曲矢度：fop=2.5mm
线路容许弯曲矢度：f=2mm 原始弯曲半波长：l0=4000mm
等效道床阻力：84N/cm

编程计算（源程序见附表一）
用程序②计算允许温度压力[P]
运行结果如下:
请输入弹性初始弯矩矢度f0e:
0.25
请输入塑性初始弯矩矢度f0p:
0.25
请输入钢轨弹性模量e:
21000000
请输入钢轨截面惯性矩iy:
524
请输入等效道床阻力q:
84
重新计算后的l=411.775459
重新计算后的l=413.394493
钢轨允许温度压力p=1970815.777524
计算误差为d=1.619033
Press any key to continue

3、 计算中和轨温
（1）计算、
；
则动弯拉应力为：

（2）计算根据强度条件允许的降温幅度[Δt拉]
无缝线路固定区的温度应力为:
制动而引起的附加应力：
安全系数：K＝1.3（新钢轨）
钢轨容许应力
由钢轨的强度条件得：轨底 σ底d＋σt＋σ附≤［σ］＝σs／K
从强度条件出发，要求无缝线路钢轨冬季最低轨温Tmin时，轨底总拉应力不超过允许应力［σ］，夏季最高轨温Tmax时，轨头产生的总压应力也不超过［σ］；
故强度条件允许的轨温变化幅度为：

即：允许的轨降温幅度为
（3）根据稳定条件计算允许的升温幅度：

（4）锁定轨温的确定：

则锁定轨温上限为：

则锁定轨温下限为：

4、 计算长轨和缓冲轨间预留缝a1和缓冲轨与缓冲轨间的预留缝a2 （如下图）

（1）长轨条一端伸缩量Δ长由以下公式计算：

（2）缓冲轨一端伸缩量Δ缓由以下公式计算：

（3）根据预留轨缝的原则
①冬季轨缝不应超过构造轨缝可得：

②夏季轨缝不顶紧可得：

（4）伸缩区长度可按下式计算：

（5）钢轨温度力可按下式计算：

用程序③计算长轨和缓冲轨间预留缝a1
请输入钢轨截面面积F:
7745
请输入钢轨轨枕间距a:
600
请输入钢轨弹性模量E:
210000
请输入钢轨每枕纵向阻力r2:
12000
请输入钢轨的线膨胀系数w:
0.0000118
请输入相邻标准轨间预留轨缝lg:
18
请输入钢轨接头阻力pH:
490000
请输入最高轨温Tmax:
60.4
请输入最低轨温Tmin:
-2.1
请输入标准轨的长度L:
25
当温度为33.440513钢轨预留轨缝为8.443707
当温度为34.440513钢轨预留轨缝为8.314050
当温度为35.440513钢轨预留轨缝为8.184394
当温度为36.440513钢轨预留轨缝为8.054737
当温度为37.440513钢轨预留轨缝为7.925081
当温度为38.440513钢轨预留轨缝为7.795424
当温度为39.440513钢轨预留轨缝为7.665768
当温度为40.440513钢轨预留轨缝为7.536111
当温度为41.440513钢轨预留轨缝为7.406454
当温度为42.440513钢轨预留轨缝为7.276798
当温度为43.440513钢轨预留轨缝为7.147141
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用程序④计算缓冲轨与缓冲轨间的预留缝a2
请输入钢轨截面面积F:
7745
请输入钢轨轨枕间距a:
600
请输入钢轨弹性模量E:
210000
请输入钢轨每枕纵向阻力r2:
12000
请输入钢轨的线膨胀系数w:
0.0000118
请输入相邻标准轨间预留轨缝lg:
18
请输入钢轨接头阻力pH:
490000
请输入最高轨温Tmax:
60.4
请输入最低轨温Tmin:
-2.1
请输入标准轨的长度L:
25
当温度为33.440513钢轨预留轨缝为8.998734
当温度为34.440513钢轨预留轨缝为8.998439
当温度为35.440513钢轨预留轨缝为8.998144
当温度为36.440513钢轨预留轨缝为8.997849
当温度为37.440513钢轨预留轨缝为8.997554
当温度为38.440513钢轨预留轨缝为8.997259
当温度为39.440513钢轨预留轨缝为8.996964
当温度为40.440513钢轨预留轨缝为8.996669
当温度为41.440513钢轨预留轨缝为8.996374
当温度为42.440513钢轨预留轨缝为8.996079
当温度为43.440513钢轨预留轨缝为8.995784
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路基上无缝线路课程设计（设计总结）
——中和轨温及预留轨缝设计
六、设计总结
课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。
通过这次课程设计使我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对一些前面学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，我们把前面所学过的知识又重新温故了一遍。
在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。
七、参考文献
1、《轨道》 西南交通大学出版社 李成辉主编；
2、《铁路轨道》 中国铁道出版社 谷爱军主编；
3、《铁路无缝线路》中国铁道出版社 广钟岩等；
4、《铁道工程》 西南交通大学出版社 郝瀛主编。

附表一：源程序如下
① 计算动弯矩Md
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void main()
{
double D,a,u,k,E,Ix,y0,M0,M01,M02,R0,P0i,xi,x1;
printf("请输入钢轨支座刚度D:\n");
scanf("%lf",&D);
printf("请输入钢轨轨枕间距a:\n");
scanf("%lf",&a);
printf("请输入钢轨弹性模量E:\n");
scanf("%lf",&E);
printf("请输入钢轨截面惯性矩Ix:\n");
scanf("%lf",&Ix);
printf("请输入机车的轮重P0i:\n");
scanf("%lf",&P0i);
printf("请输入机车的轴距xi:\n");
scanf("%lf",&xi);
u=D/a;
x1=u/(4*E*Ix);
k=sqrt(sqrt(x1));
M01=1/(4*k)*P0i*(1+exp(-k*xi)*(cos(k*xi)-sin(k*xi))+exp(-k*2*xi)*(cos(k*2*xi)-sin(k*2*xi)));
M02=1/(4*k)*P0i*(1+2*exp(-k*xi)*(cos(k*xi)-sin(k*xi)));
if (M01>M02) M0=M01;
else M0=M02;
printf("钢轨基础弹性模量u=%7.2lf\n",u);
printf("刚比系数k=%7.8lf\n",k);
printf("静弯矩M0=%10.2lf\n",M0);
double Vmax, ho,ao1,ao2,bo,Md;
printf("请输入轨道允许的最高速度Vmax:\n");
scanf("%lf",&Vmax);
printf("请输入轨道的未被平衡超高值ho:\n");
scanf("%lf",&ho);
ao1=0.6*120/100;
ao2=0.3*(Vmax-120)/100;
bo=0.002*ho;
Md=M0*(1+ao1+bo)*(1+ao2);
printf("钢轨上的动弯矩为Md=%lf\n",Md);
}

② 计算允许温度压力
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#define K 1.3
#define PAI 3.1415926
double l0=400,r0,f0p,r1,r,p,e,iy;
double f=0.2,q,p00,c,d,l2,f0e,l,f0e1;
double b,temp;
void findL(double a,double a0){
double a1,b1;
d=fabs(a0-a);
if(d>=2){
b1=(a*a*b)/(400*400);
a1=sqrt((1/q)* (c/r1+sqrt((c/r1)*(c/r1)+temp/2*(f+b1)*q)));
printf("重新计算后的l=%lf\n",a1);
b=b1;
findL(a1,a);
}
}
int main()
{
double i,j;
printf("请输入弹性初始弯矩矢度f0e:\n");
scanf("%lf",&f0e);
printf("请输入塑性初始弯矩矢度f0p:\n");
scanf("%lf",&f0p);
printf("请输入钢轨弹性模量e:\n");
scanf("%lf",&e);
printf("请输入钢轨截面惯性矩iy:\n");
scanf("%lf",&iy);
printf("请输入等效道床阻力q:\n");
scanf("%lf",&q);
r=100000;
temp=e*iy*(pow(PAI,5));
r0=(l0*l0)/(8*f0p);
r1=1/(1/r0+1/r);
c=2*e*iy*PAI*PAI;
l2=(1/q)* (c/r1+sqrt((c/r1)*(c/r1)+temp/2*(f+f0e)*q));
l=sqrt(l2);
f0e1=(l0*l0*f0e)/(400*400);
b=f0e1;
printf("重新计算后的l=%lf\n",l);
findL(l,l0);
i=(temp*(f+f0e))/(2*l2*l2)+q;
j=(((f+f0e)*(pow(PAI,3)))/(4*l2))+(1/r1);
p=i/j;
p00=p/K;
printf("钢轨允许温度压力p=%lf\n",p00);
printf("计算误差为d=%lf\n",d);
return 0;
}

③ 计算长轨和缓冲轨间预留缝
#include<stdio.h>
#include<math.h>
void main()
{
double T[11]={ 33.440513,34.440513,35.440513,36.440513,37.440513,38.440513,39.440513,40.440513,41.440513,42.440513,43.440513},
double a,r,r2,E,F,w,pt1,pt2,pH,lc1,ld1,lc2,ld2,l1,l2,l,lg,Tmax,Tmin ,L;
int i;
printf("请输入钢轨截面面积F:\n");
scanf("%lf",&F);
printf("请输入钢轨轨枕间距a:\n");
scanf("%lf",&a);
printf("请输入钢轨弹性模量E:\n");
scanf("%lf",&E);
printf("请输入钢轨每枕纵向阻力r2:\n");
scanf("%lf",&r2);
printf("请输入钢轨的线膨胀系数w:\n");
scanf("%lf",&w);
printf("请输入相邻标准轨间预留轨缝lg:\n");
scanf("%lf",&lg);
printf("请输入钢轨接头阻力pH:\n");
scanf("%lf",&pH);
printf("请输入最高轨温Tmax:\n");
scanf("%lf",&Tmax);
printf("请输入最低轨温Tmin:\n");
scanf("%lf",&Tmin);
printf("请输入标准轨的长度L:\n");
scanf("%lf",&L);
r=r2/(2*a);
for(i=0;i<11;i++){
pt1=F*E*w*(T[i]-Tmin);
lc1=(pt1-pH)*(pt1-pH)/(2*E*F*r);
ld1=((pt1-pH)