现代铁路轨道

1引言

1.1发展历程

1.2铁路

1.3有轨电车和地铁

1.4运营方面

1.4.1铁路公司的职责

1.4.2基础设施

1.4.3机车车辆

1.4.4人员

1.4.5电气化

1.4.6接触网系统

1.4.7平交道口

1.4.8主要铁路基础设施工程

1.4.9发展中国家

1.5铁路线路的几何形位

1.5.1限界

1.5.2铁路选线

1.6传统轨道结构

1.6.1轨道要求

1.6.2轨道的承载能力

1.6.3钢轨作用力和位移

1.6.4轨道几何形位的组成

2轮轨关系

2.1轮轨导向

2.2轮对与轨道尺寸

2.3踏面锥度

2.4直线轨道上轮对的横向运动

2.4.1Klingel理论

2.4.2蛇行运动

2.5等效锥度

2.6磨耗型车轮踏面

2.7轮轨接触应力

2.7.1Hertz理论

2.7.2Hertz弹簧刚度

2.7.3轮轨间的单点和两点接触

2.7.4横向推力

2.7.5轮轨蠕滑

2.7.6自旋

2.7.7蠕滑系数

2.8列车阻力

2.8.1阻力种类

2.8.2牵引力

2.8.3黏着力

3曲线和坡道

3.1概述

3.2平面曲线的曲率和超高

3.2.1曲线半径/曲率

3.2.2曲线的影响

3.3超高

3.3.1概述

3.3.2欠超高

3.3.3悬挂系统对横向加速度的影响

3.3.4车体倾斜对欠超高的影响

3.3.5道岔和其他制约条件

3.3.6过超高

3.3.7最大超高

3.4缓和曲线

3.4.1一般要求

3.4.2螺旋线

3.4.3三次抛物线

3.4.4曲线移位

3.5顺坡扭曲

3.5.1与缓和曲线的关系

3.5.2常用缓和曲线的长度

3.5.3邻近曲线

3.6曲线阻力

3.7坡道

3.7.1坡道阻力

3.7.2坡度大小

3.7.3竖曲线

3.7.4准静态容许加速度指标

3.8山区铁路选线

3.9计算机辅助铁路线路设计

3.10用PASCOM软件评估乘客舒适度

3.10.1数值模型

3.10.2算例1：动态影响分析

3.10.3算例2：荷比高速轨道（NL段）

4轨道荷载

4.1概述

4.2轴重

4.3线路分类

4.4通过总重

4.5速度

4.6轨道荷载的产生原因及性质

4.7轨道竖向力

4.7.1竖向总轮载

4.7.2倾覆危险性

4.8轨道横向力

4.8.1总的车轮横向力

4.8.2脱轨危险性

4.8.3作用于轨道上的横向力

4.9纵向力

4.9.1产生原因

4.9.2温度力

4.9.3轨道爬行

4.9.4制动荷载

4.10速度和轴重增加的影响

4.10.1速度

4.10.2轴重增大

4.11车轮扁疤

4.12焊接不平顺的作用力

4.13轴箱加速度

5轨道静力设计

5.1引言

5.2支承模型

5.2.1文克尔支承模型

5.2.2点支承梁模型

5.2.3练习：钢轨支座刚度的确定

5.2.4连续支承钢轨模型

5.2.5点支承梁模型的近似模拟

5.3弹性地基梁模型

5.3.1微分方程的求解

5.3.2轮群作用

5.3.3二轴转向架

5.3.4负挠度

5.3.5铰接长梁（有缝线路）

5.3.6特征长度L的另一种表达式

5.3.7竖向弹性常数的快速求解方法

5.3.8轨道参数量级

5.4叠合梁模型

5.5Pasternak地基模型

5.6轨道应力

5.6.1轨底中心应力

5.6.2动力放大系数

5.6.3轨底中心处的最大弯曲应力

5.6.4轨头内部应力

5.6.5Q/Y组合荷载所导致的钢轨应力

5.6.6钢轨参数表

5.7轨枕应力

5.8道床和路基上的应力

5.8.1引言

5.8.2道床垂直应力

5.8.3路基垂直应力

5.8.4Odemark等效法

5.8.5土质分类

5.9练习题

5.9.1轨底疲劳

5.9.2轨头疲劳

5.9.3轨枕

5.9.4道床

5.9.5温度效应

5.10计算机模型

5.10.1GEOTRACK程序

5.10.2ANSYS程序

5.11两种嵌入式轨道结构设计案例

5.11.1UIC54ERS评估

5.11.2SA42ERS评估

5.11.3静态模型的输入和输出

5.11.4结论

6轨道动力设计

6.1引言

6.2动力学原理

6.2.1概述

6.2.2单质点弹簧系统

6.2.3钢轨低接头所产生的轮轨冲击力

6.2.4轨道激振源

6.3轨道建模

6.3.1总则

6.3.2轨道荷载与位移间的传递函数

6.3.3弹性地基梁

6.3.4点支承

6.4车轮竖向响应

6.4.1赫兹接触弹簧

6.4.2轮轨间的传递函数

6.5车辆线性模型

6.5.1车辆动力模型图式

6.5.2水平不平顺响应

6.5.3水平工况的结果组合

6.5.4轨向不平顺响应

6.5.5超高不平顺响应

6.5.6超高工况的结果组合

6.5.7ISO加权的车体加速度

6.5.8荷兰铁路检查车传递函数的计算

6.6应用测试数据估算传递函数

6.6.1一般概念

6.6.2单输入单输出分析的基本原理

6.6.3多输入单输出（MISO）分析法

6.6.4统计可靠度

6.6.5数值分析

6.6.6应用

6.6.7MISO估算的传递函数和使用模型计算的传递函数之间的对比

6.7车辆实时响应分析

6.8Sperling乘坐指数Wz和ISO加权加速度之间的关系

6.9高级动力学模型的应用

6.9.1引言

6.9.2RAIL模型

6.9.3几种不同轨道结构类型的对比

6.9.4路桥过渡段

6.10移动载荷作用下的轨道响应

6.10.1临界速度下的轨道响应

6.10.2道砟层的动力响应

6.10.3刚度过渡

6.10.4简论

……

7轨道稳定性和纵向力

8有砟轨道

9无砟轨道

10钢轨

11道岔和交叉

12线路维护和大修

13轨道数值优化

14检测与验收

15噪声和振动

16检查及检测体系

17高速铁路轨道

18轨道维护管理系统

19铁路资产管理系统

20寿命周期成本分析

参考文献2100433B

现代铁路轨道内容简介

《现代铁路轨道》是翻译作品，内容涉及与现代铁路轨道相关的基本知识、轮轨相互作用理论、静态及动态轨道设计、轨道动力学、轨道稳定性、有砟及无砟轨道、道岔、线路维护和大修、轨道数值优化、振动和噪声、轨检系统、高速铁路轨道、维护管理系统、资产管理系统以及寿命周期成本分析等内容。作者方已与2012年得到原版书作者的授权。

现代铁路轨道作者简介

王平，博士教授，在西南交通大学土木工程学院铁道系任教。

《铁路轨道施工及维修/中央财政支持重点建设专业教材》主要讲述轨道结构的认识（铁路轨道设备调查、铁路轨道加宽和超高设置），普通铁路轨道施工及维修（普通铁路铺轨施工方案、普通铁路轨道检查、普通铁路轨道维修），道岔施工及维修（道岔几何尺寸计算、道岔检查、道岔维修），高速铁路施工及维修（高速铁轨道板精调施工、高速铁路轨道检查、高速铁路养护）等内容。

轨道交通系统基础设施安全检测与预警对轨道交通系统安全运营具有重要的作用。本书介绍基于运营车辆的轨道交通钢轨在线检测的一些最新研究成果，重点介绍基于运营车辆的轨道不平顺检测技术，钢轨表面核伤、波浪形磨耗、道岔区以及低接头等病害的建模、检测算法和实验验证；同时，对轨道检测中用到的一些信号处理技术进行简单的总结，并介绍了轨道质量指数预测方面的探索性研究成果。