Напряжения на основной площадке земляного полотна

Схема колесной нагрузки принимается той же, что и при определении наибольшей величины эквивалентной нагрузки (рисунок 1.5)

Рисунок 1.5 – Схема расчёта напряжений по основной площадке земляного полотна

Напряжения на основной площадке земляного полотна σh на глубине h определяются под расчетной шпалой с учетом давлений, предаваеимых двумя соседними шпалами по формуле

, (1.35)

где σh0 – напряжения от действия расчетной шпалы на глубине hот её подошвы;

σh1,σh2 – напряжения от действия соседних шпал.

Определим напряжение от расчетной шпалы:

, (1.36)

где r1 – параметр, учитывающий влияние материала шпал на напряжения (для железобетонных шпал r1 = 0,7);

m1 – коэффициент учитывающий неравномерность напряжений по ширине подошвы шпалы и определяемый как

, (1.37)

C1 и С2 – константы зависящие от геометрии шпального основания (ширины подошвы шпалы b, м, толщины балласта h, м, расстояния между осями шпал lш, м), определяемые по формулам

, (1.38)

, (1.39)

;

;

;

МПа

Определим напряжения от соседних шпал

Для определения напряжений под соседними шпалами найдем давление на эти шпалы с помощью линий влияния прогибов в соответствии с установкой колёсной нагрузки. Для установки, показанной на рисунке 1.5, давления на соседние шпалы определяются по формулам

,(1.40)

, (1.41)

l1–lш = l2 – lш = 2,15 – 0,5 = 1,65м;

l1+ lш = l2+lш = 2,15 + 0,5 = 2,65м;

;

Напряжения в балласте под соседними шпалами находятся по формулам

; (1.42)

МПа;

Нормальные вертикальные напряжения на глубине hот расчётных давлений под подошвами шпал определяются по формулам

; (1.43)

, (1.44)

где Ah – константа, зависящая от геометрии шпального основания определяемая по формуле

;(1.45)

где β1 и β2 – углы, характеризующие геометрию подрельсового основания

; (1.46)

рад;

; (1.47)

рад;

;

МПа.