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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