温度力是钢轨内部因温度变化受阻而产生的内应力,升温时产生压力,降温时产生拉力。温度力只与轨温变化幅度和钢轨断面积有关,与钢轨长度无关。计算公式为:Pt = 248 × Δt × F,其中Pt为温度力(牛),Δt为轨温变化度数(℃),F为钢轨断面积(平方厘米)。系数248来源于钢轨线膨胀系数(0.0000118)与弹性模量(2.1×10⁵兆帕)的乘积换算。
以60公斤每米钢轨为例,其断面积为77.45平方厘米。轨温每变化1℃,产生的温度力为:248×1×77.45 ≈ 19207.6牛,约19.2千牛。若轨温升高35℃,则温度压力达672千牛,相当于约68吨力。如此巨大的力量全部由扣件、道床和接头阻力承担,一旦阻力不足,就会导致钢轨爬行、胀轨跑道甚至断轨。
日常养护中,严禁超轨温作业,起道、拨道、扒道床等扰动线路的作业必须严格按锁定轨温控制作业轨温范围,防止温度力异常积累。同时要经常保持扣件扭矩达标、道床饱满夯实,确保线路有足够的阻力来平衡温度力。
来源:《铁路无缝线路培训教材》第一章第一节“温度应力和温度力”。