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1绪论 1

1.1城市交通的产生和发展 1

1.2轨道交通的概念和特点 4

1.2.1轨道交通的概念 4

1.2.2城市轨道交通的特点 5

1.3城市轨道交通的类型和系统制式 7

1.3.1城市轨道交通的类型 7

1.3.2城市轨道交通的系统制式 13

1.4国内外城市轨道交通发展概况 19

1.4.1国外城市轨道交通的发展概况 19

1.4.2我国城市轨道交通的发展概况 24

2城市交通轨道结构 26

2.1概述 26

2.1.1轨道的作用 26

2.1.2轨道的特点 27

2.1.3运营条件与轨道的关系 28

2.2城市交通轨道结构 29

2.2.1钢轨 30

2.2.2扣件 40

2.2.3轨枕 48

2.2.4道床 52

2.3轨道结构新技术 57

2.3.1高等有砟轨道 57

2.3.2新型无砟轨道 58

2.3.3高性能钢轨和扣件 58

2.3.4跨区间无缝线路 59

2.3.5高技术道岔 60

2.3.6轨道结构动力设计 61

2.3.7现代化维护管理 61

2.4小结 63

3轨道结构下部基础与接口 65

3.1地面线路基工程 65

3.1.1路基工程的组成 66

3.1.2路基工程的特点 67

3.1.3路基横断面 67

3.1.4路基基床 69

3.1.5路基排水 70

3.1.6路基防护 70

3.2高架线桥梁工程 71

3.2.1高架轨道交通的特点 71

3.2.2高架结构的设计原则 72

3.2.3高架线桥梁类型 73

3.2.4高架线无砟轨道类型 78

3.3地下线隧道工程 78

3.3.1地下轨道交通的特点 78

3.3.2地下结构的设计原则 79

3.3.3地下线隧道类型 80

3.3.4地下线无砟轨道类型 83

3.4城市交通轨道工程接口 84

3.4.1轨道工程内部接口 85

3.4.2轨道工程外部接口 85

3.5小结 88

4城市交通轨道几何形位 90

4.1车辆走行部的构造 90

4.1.1车轮 90

4.1.2转向架 92

4.1.3车辆轴距 92

4.2轨道几何形位基本要素 93

4.2.1轨距 93

4.2.2水平 95

4.2.3高低 96

4.2.4轨向 96

4.2.5轨底坡 96

4.3曲线轨道轨距加宽 97

4.3.1转向架的内接形式 97

4.3.2曲线轨距加宽的确定原则 98

4.3.3根据车辆条件确定轨距加宽 98

4.3.4曲线轨距加宽的标准及方法 99

4.4曲线轨道外轨超高 100

4.4.1设置外轨超高的原理和计算方法 100

4.4.2曲线外轨超高的检算 101

4.4.3曲线外轨超高的设置方法 104

4.5缓和曲线 105

4.5.1常用缓和曲线 106

4.5.2缓和曲线的长度 107

4.6小结 110

5城市交通轨道结构力学 111

5.1轮轨相互作用 111

5.1.1轮轨接触 111

5.1.2轮轨接触应力 112

5.1.3轮轨接触弹簧 112

5.1.4作用于轨道的力 113

5.2轨道结构竖向静力模型 113

5.2.1基本假设和计算模型 113

5.2.2轨道的基本力学参数 114

5.2.3钢轨位移、弯矩的分析计算 116

5.3轨道动力响应的准静态计算 119

5.3.1荷载系数 120

5.3.2准静态计算公式 122

5.4轨道结构的强度检算 122

5.4.1钢轨强度检算 122

5.4.2轨枕强度检算 124

5.4.3道床及路基顶面强度检算 126

5.4.4轨道强度检算算例 128

5.5无砟轨道结构设计计算 131

5.5.1弹性地基叠合梁模型 131

5.5.2弹性地基梁板模型 134

5.5.3无砟轨道设计检算荷载组合 139

5.6扣件力学分析 140

5.6.1扣件刚度 140

5.6.2初始扣压力 140

5.6.3扣件弹程 141

5.6.4扣压力损失 141

5.6.5扣件的横向弹性 141

5.7车辆-轨道系统动力学 142

5.7.1车辆动力学模型 143

5.7.2轨道动力学模型 144

5.7.3车辆与轨道的物理模型 148

5.7.4车辆与轨道的数学模型 152

5.7.5车辆与轨道的垂向非线性耦合关系及其线性化处理 159

5.7.6轮轨耦合激励模型及随机轨道谱 160

5.7.7车辆-轨道耦合动力学的数值求解方法 166

5.7.8车辆-轨道耦合动力学模型的发展 169

5.8车辆脱轨问题 172

5.8.1车辆脱轨原因 172

5.8.2车辆脱轨形式 172

5.8.3车辆脱轨判据 173

5.9小结 175

6城市轨道交通无缝线路 176

6.1无缝线路的类型 176

6.2无缝线路的基本原理 177

6.2.1钢轨温度应力和温度力 177

6.2.2锁定轨温及轨温变化幅度 178

6.2.3线路纵向阻力 181

6.2.4温度力图 184

6.3无缝线路的稳定性分析 190

6.3.1稳定性的概念 190

6.3.2影响无缝线路稳定性的因素 191

6.3.3无缝线路稳定性统一计算公式 194

6.3.4不等波长稳定性计算公式 198

6.3.5无缝线路稳定性算例 202

6.4普通无缝线路的设计 205

6.4.1确定设计锁定轨温 205

6.4.2无缝线路结构计算 207

6.5无缝线路的应力放散与应力调整 208

6.5.1应力放散 208

6.5.2应力调整 211

6.6桥上无缝线路 211

6.6.1桥上无缝线路概述 211

6.6.2梁轨相互作用原理和微分方程 212

6.6.3伸缩力的计算 213

6.6.4挠曲力的计算 216

6.6.5断轨力的计算 218

6.6.6制动力的计算 219

6.6.7桥上无缝线路的设计要点 219

6.7无缝线路的伸缩调节器 221

6.7.1伸缩调节器概述 221

6.7.2伸缩调节器的结构 222

6.7.3伸缩调节器的主要用途 223

6.8小结 224

7城市轨道交通道岔 226

7.1道岔类型 226

7.1.1连接设备 226

7.1.2交叉设备 226

7.1.3连接与交叉组合设备 227

7.1.4其他 228

7.2道岔的构造 229

7.2.1普通单开道岔 229

7.2.2其他城轨系统道岔 234

7.3道岔的形位 241

7.3.1单开道岔的主要尺寸 241

7.3.2单开道岔轨距 241

7.3.3转辙器几何尺寸 242

7.3.4辙叉及护轨几何尺寸 243

7.4导曲线支距及附带曲线 245

7.4.1导曲线支距计算 245

7.4.2附带曲线 246

7.5过岔速度 248

7.5.1侧向过岔速度 248

7.5.2直向过岔速度 250

7.6道岔加强 252

7.7我国地铁道岔结构概述 253

7.7.1正线道岔 253

7.7.2车场线道岔 254

7.8小结 254

8城市轨道交通的环境振动与噪声 256

8.1城市轨道交通的环境振动 257

8.1.1环境振动的评价标准 257

8.1.2环境振动的特征 260

8.1.3环境振动的弹性波基本理论 261

8.1.4环境振动的预测 267

8.2城市轨道交通的环境噪声 277

8.2.1环境噪声的危害 277

8.2.2环境噪声的评价 278

8.2.3环境噪声的构成 282

8.2.4结构振动引起噪声的预测 284

8.2.5环境噪声的衰减特征 286

8.3城市轨道交通环境振动噪声的控制技术 291

8.3.1振动控制技术 292

8.3.2噪声控制技术 298

8.4城市轨道交通环境振动与噪声的数字化管理技术 304

8.4.1城市轨道交通环境振动噪声地图的基本功能 304

8.4.2城市轨道交通环境振动噪声地图技术的设计思路 305

8.4.3城市轨道交通环境振动与噪声地图软件的应用案例 306

8.5小结 309

9城市交通轨道结构施工 311

9.1有砟轨道施工 311

9.1.1施工准备 311

9.1.2施工工艺 311

9.2隧道内整体道床轨道施工 313

9.2.1钢轨支撑架施工法 314

9.2.2墩架结合施工法 316

9.3高架线路整体道床轨道施工 317

9.3.1一般施工方法 317

9.3.2冬季施工方法 320

9.4整体道床道岔施工 322

9.4.1施工准备 322

9.4.2工艺流程 323

9.4.3道岔铺设 324

9.5浮置板轨道结构施工 328

9.5.1浮置板结构的特点 328

9.5.2浮置板施工工艺 329

9.6小结 331

10轨道结构维护与管理 332

10.1轨道的检测与监测 332

10.1.1轨道几何尺寸检测 332

10.1.2轨道部件状态检测 334

10.1.3行车平稳性检测 336

10.2轨道质量评价体系 337

10.2.1轨道不平顺及其危害 337

10.2.2轨道不平顺评价方法 338

10.3轨道维护及管理 340

10.3.1轨道维护的主要内容 340

10.3.2轨道维护的组织体制 341

10.3.3维护计划管理 341

10.3.4工务设备管理 342

10.3.5信息决策管理 342

10.3.6技术资产管理 343

10.3.7运营安全管理 346

10.4轨道大修及管理 347

10.4.1轨道大修的主要内容 347

10.4.2轨道大修技术要求 347

10.4.3轨道大修施工组织管理 348

10.5缩短轨及曲线整正 349

10.5.1缩短轨计算 349

10.5.2曲线整正计划 350

10.6轨道精调 356

10.6.1轨道“三网合一”测量体系 356

10.6.2精调流程 357

10.6.3数据采集 358

10.6.4调整量模拟试算 358

10.6.5道岔区精调 361

10.7小结 361

参考文献 363