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铁路轨道结构与施工主讲教师：刘东菊

无缝线路基本原理1

钢轨的自由伸缩量钢轨温度力、伸缩位移与轨温变化无缝线路的特点是轨条长，由于“热胀冷缩”定律，当轨温升高时，钢轨要伸长而不能伸长，伸长量就会转化为压应变，在钢轨内部产生压应力；当轨温降低时，钢轨要缩短不能缩短，缩短量就会转化为拉应变，在钢轨内部就会产生拉应力。

伸缩量计算例题：某无缝线路长轨条长1000m时的轨温是45℃，在轨温变化到12℃时，松开接头扣件、中间扣件和防爬器，钢轨应缩短多少mm?据题意，我们认为此时的长轨条处于自由缩短状态。则长轨条缩短量：Δι=αιΔt=0.0118×1000×(45-12)=11.8×33≈389(mm)

钢轨的限制伸缩量无缝线路钢轨在充分锁定状态下的伸缩叫限制伸缩。由于已被强力锁定，自由伸缩量的相当一部分不能实现，故限制伸缩有如下特点：①只有当轨温变化到相当程度时才会产生限制伸缩。②限制伸缩量比自由伸缩量小得多。③限制伸缩量同长轨条的长度无关。例：当轨温下降33℃时，长轨条的自由缩短量为389mm，而限制缩短量仅有1.9mm。

温度力和温度应力钢轨未能实现的伸缩量，以温度应力的形式积蓄于钢轨内部。很明显，轨温变化越大，应力就越大。夏天轨温上升，钢轨欲伸长时受到的温度应力是压应力。冬天轨温下降，钢轨欲缩短时受到的温度应力是拉应力。

温度力计算例题例题：

无缝线基本原理1结论：1）在两端固定的钢轨中所产生的温度力仅与轨温变化幅度有关，而与钢轨本身长度无关。因此理论上钢轨可焊接任意长，且对轨内温度力没有影响。控制温度力大小的关键是如何控制轨温变化幅度⊿t。2）对于不同类型的钢轨，同一轨温变化幅度产生的温度力大小不同。3）无缝线路钢轨伸长量与轨温变化幅度⊿t、轨长l有关，与钢轨断面积F无关。

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