解析パラメータ

本解析に用いたパラメータは実際に用いられている部材の特性値を反映させたものを用いる．

これらはいずれも対象区間で標準的に使用されているものを想定している．

(1) レール，まくらぎおよびレール締結装置

表4-2にレールとまくらぎの解析諸元を，表4-3にレール締結装置の解析諸元を示す．なお，

本研究では温度上昇はレールのみに与えるためまくらぎの線膨張係数は設定していない．

(2) 道床横抵抗力と道床縦抵抗力

表4-4 に道床横抵抗力と道床縦抵抗力の解析諸元を示す．道床横抵抗力の荷重－変位特性につ いては，営業線における測定結果を基に提案されているモデル[4-6]を用いる．また，既往の知見

[4-7]をもとに，以下の考えにより，道床上死荷重を最終道床横抵抗力に反映させている．

・最終道床横抵抗力のうちまくらぎ底面の負担分は，まくらぎ底面と道床上面間の摩擦力であり，

道床上死荷重の影響を受ける．一方，まくらぎ底面以外の負担分はまくらぎの形状に依存し，

道床上死荷重の影響を受けない．

・全てのまくらぎが標準の支持状態となっている場合，まくらぎ底面が負担する最終道床横抵抗 力は，既往の知見に基づきまくらぎ 1 本分の最終道床横抵抗力の 1/3[4-7]となるように設定す る．このとき，まくらぎ底面以外が負担する最終道床横抵抗力はまくらぎ 1本分の最終道床横 抵抗力の2/3であり，まくらぎ底面が負担する道床横抵抗力の2倍となる．

・したがって，まくらぎ底面以外が負担する最終道床横抵抗力は，まくらぎ 1本あたりの軌きょ う重量 W に摩擦係数 μ を乗じ，さらに2倍したものとなる．

・任意の道床上死荷重 P に対するまくらぎ底面負担分の最終道床横抵抗力は，道床上死荷重 P に摩擦係数 μ を乗じて算出する．

図4-4に設定した道床横抵抗力の例を示す．

一方，道床縦抵抗力については，各まくらぎにおける道床横抵抗力を1.5倍したものとした．な お，道床縦抵抗力が座屈発生温度上昇量に与える影響は非常に小さいことを確認している[4-1]．

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表4-2 レールとまくらぎの解析諸元[4-1]

項 目 単位 値

レール 断面積 mm² 6.42 × 10³

断面2次モーメント（弱軸） mm⁴ 3.22 × 10⁶ ヤング率 N/mm² 2.058 × 10⁵

ポアソン比 - 0.3

線膨張係数 /℃ 1.14 × 10^-5 まくらぎ 断面積 mm² 2.84 × 10⁴ 断面2次モーメント（弱軸） mm⁴ 1.14 × 10⁸ ヤング率 N/mm² 2.2 × 10⁴

ポアソン比 - 0.2

表4-3 レール締結装置の解析諸元

項 目 記号 単位 値 横抵抗力 [4-8] H N/mm 3.4 × 10⁴ ふく進抵抗力 [4-8] τ N τ = τ0 × x^1/2

τ0 = 1.2 × 10⁴ 回転抵抗力 [4-2] R N/mm/rad 2.76 × 10⁷

表4-4 道床横抵抗力・縦抵抗力の解析諸元（ばね１本あたり）

項目 記号 単位 値

横抵抗力 g N g g0

g0

a μ W

P

=

= : : : : :

g0 / 2 ×y / (y +a) [4-6]

μ × (2W +P ) 最終道床横抵抗力 初期特性係数 1.0

まくらぎ底面と道床面間摩擦係数0.8 [4-9]

まくらぎ1本あたりの軌きょう重量2.3 kN 道床上死荷重

縦抵抗力 γ N γ = 1.5 × g [4-1]

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図4-4 設定した道床横抵抗力の特性の例

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

-50 -30 -10 10 30 50

道床横抵抗力 g (kN )

変位（㎜）

浮き 標準支持

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