轨道承受着多变化的垂直、横向、纵向的静荷载和动荷载,荷载从钢轨通过轨枕和道床传递到路基。通过力学理论,分析研究在各种荷载条件下,轨道各组成部分所产生的应力和应变,而确定其承载能力和稳定性。
轨道力学分析轨道结构在机车车辆作用下的受力和变形,以及轨道结构病害对轨道破坏及列车运行的影响,为设计轨道结构,制定轨道管理标准提供依据。
轨道组成:
轨道由 道床、轨枕、钢轨、联接零件、防爬设备及道岔组成。
铁路轨道
最初钢轨为铸铁轨,再发展为工字形钢轨,20世纪80年代,世界上多数铁路采用的标准轨距(见铁路轨道几何形位)为1435毫米(4英尺8(1/2)英寸)。较此窄的称窄轨铁路,较此宽的称宽轨铁路(见铁路工程)。
道床直接铺在路基面上,道床采用碎石、卵石、矿渣等材料。钢轨、轨枕、道床是一些不同力学性质的材料,以不同的方式组合起来的。一般而言,轨道的底部为道床,是为轨道提供弹性及排水功能。铁轨也可以铺在混凝土筑成的基座上 (在桥上就相当常见) ,甚至嵌在混凝土里。
轨枕埋在道床内,一般为横向铺设,用木、钢筋混凝土或钢制成。
钢轨以连接零件扣紧在轨枕上。
道砟
道砟铺设于路基上,轨枕下,用以藏护轨枕的对象。依铺设的位置可分上下两层,上层为顶层道渣,下层为底层道渣。
道渣的功用如下:
1.承受轨枕所传下的压力,并将此压力平均分布在路基上。
2.固定轨枕位置,维持轨道正确的线型和坡度。
3.排除轨枕周围及下方雨水,防止路基的土壤因湿软变形。
4.增加轨道的弹力,使受列车碾压后的钢轨迅速回复原来正确位置。
5.防止轨道生长杂草。