跨区间无缝线路是轨道结构技术进步的重要标志,也是高速和重载轨道结构的优先选择,它以无可争议的优越性为各国所承认。在跨区间无缝线路穿越车站时,道岔两端必须与长轨条焊接或胶结在一起,使道岔成为跨区间无缝线路的一部分。当轨温变化时,道岔将承受巨大温度力,使无缝道岔钢轨受力与位移发生复杂变化,这一特点是无缝线路设计、铺设和养护维修的难点。研究并掌握无缝道岔钢轨纵向力和位移在道岔范围内的分布规律、随温度的变化以及关键部件的受力是设计、铺设和养护维修无缝道岔的前提和基础。 在对无缝道岔的纵向力传递机理进行研究的基础上,基于杆件有限单元法理论,本文提出一种无缝道岔计算方法,即应用有限元程序ANSYS建立无缝道岔有限元模型,进行纵向力与位移分析。应用该模型并选取切合实际的计算参数对秦沈客运专线18号和38号无缝道岔进行纵向力与位移的理论计算,对计算结果进行了分析,得出了无缝道岔钢轨纵向力与位移的分布规律。将计算结果和现场测试结果比较,二者甚为接近。证明了有限元方法的可行性和正确性。 应用该方法,对影响无缝道岔纵向力与位移的各种因素进行了分析,指出,轨温变化幅度、道岔尺寸、道岔在无缝线路中的焊连形式、道床阻力、扣件阻力及限位器限位量是影响无缝道岔纵向力与位移的主要因素。并对各个因素的作用规律及影响程度进行了分析和总结。最后,根据计算结果和实验数据,对无缝道岔的设计和铺设提出了一些建议。