轨道结构力学分析
基于ANSYS与EDEM耦合的有砟轨道结构力学特性研究
基于ANSYS与EDEM耦合的有砟轨道结构力学特性研究程双娇;王立华;王学军;栗先增【摘要】通过离散元软件EDEM和有限元软件ANSYS的耦合模块,实现离散元与有限元的耦合分析.利用离散元软件EDEM建立有砟轨道三维离散元模型,模拟分析散体道砟颗粒和轨枕的相互作用力,利用有限元软件ANSYS分析结构件轨枕的变形和应力情况.通过建立跟实际模型相近的1节车厢下的轨道结构,利用ANSYS分析单个轨枕上的应力情况得到单根轨枕的载荷值,离散元软件EDEM将单根轨枕的载荷值作为边界条件施加在轨枕上进行离散元仿真,将离散元仿真结果中散体道砟颗粒对轨枕的反作用力数据导入到有限元软件ANSYS中,对轨枕进行静力学分析,分析结构件轨枕的变形和应力情况.%The coupling analysis of discrete element and finite element was conducted in this research through the coupling module of the software EDEM and ANSYS.Firstly,the three-dimensional discrete element model of ballasted track was established by using the discrete element software EDEM to simulate the interaction force of the granule and the sleeper.Secondly,the deformation and stress of the sleeper was analyzed through the finite element software ANSYS.Thirdly,the track structure was simulated,and the load value of single sleeper was obtained by analyzing the stress of the sleeper through ANSYS.In addition,the load value was simulated,through the discrete element software EDEM,on the sleeper as the boundary condition.Finally,the reactive force data of granules to the sleeper was imported into the finite element software ANSYS to conduct the static analysis.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P3-6,14)【关键词】有砟轨道;离散元;有限元;耦合【作者】程双娇;王立华;王学军;栗先增【作者单位】昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650500;昆明理工大学机电工程学院,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】U213.20 引言有砟轨道是我国铁路的一种轨道结构形式，其中散体道砟颗粒是一种离散介质材料，具有很强的非均匀、非连续和各项异性等非线性性质；轨枕及钢轨作为结构件，属于连续介质材料；在分析时散体道砟颗粒不能视为连续介质材料，且不能用单一的离散元方法或者有限元方法分析散体道砟颗粒和结构件的相互作用力，单一的离散元方法分析散体道砟颗粒和结构件的相互作用力缺乏基于整体轨道结构对散体道砟颗粒和结构件相互作用机理的研究；单一有限元方法缺乏从细观角度分析散体道砟颗粒的特性，因此要真实模拟散体道砟颗粒和结构件的相互作用，应针对不同层间的结构特性，采用离散元和有限元耦合的方法分析研究。
城市轨道交通轨道结构装配化建造关键技术及应用
城市轨道交通轨道结构装配化建造关键技术及应用城市轨道交通轨道结构装配化建造是一种现代化的轨道建造方式,相较于传统的个体化建造方式,具有更高的效率和更低的成本。
下面是城市轨道交通轨道结构装配化建造关键技术及应用的概述:
关键技术:
1. 结构设计与模拟:在轨道结构的设计过程中,需要进行结构力学分析和模拟测试,以确保轨道结构的稳定性和安全性。
2. 材料选择与制备:轨道结构的材料选择需要考虑到轻量化、高强度、耐久性等因素,通常采用钢轨、车轮等金属材料。
3. 装配式建模与施工:采用3D建模技术,对轨道结构进行建模,并进行施工模拟,以确保轨道结构的安装精度和稳定性。
4. 轨道安装与调试:轨道安装分为轨道拼接、调试和松弛三个步骤,需要采用专业的轨道安装设备和技术。
5. 轨道维护与保养:轨道结构的维护和保养对于延长使用寿命至关重要,需要采用标准化的维护和保养流程。
应用:
1. 城市轨道高速列车:城轨高速列车采用装配化建造技术,可以更加快速地进行列车调试和更换,提高列车的运行效率和安全性。
2. 城市轨道bus车辆段:城市轨道bus车辆段采用装配化建造技术,可以实现标准化的施工和维修,提高车辆段的服务水平和安全性。
3. 地铁车站:地铁车站采用装配化建造技术,可以实现标准化的施工和维修,提高车站的安全性和服务水平。
4. 铁路桥梁:铁路桥梁采用装配化建造技术,可以实现标准化的施工和维修,提高桥梁的安全性和耐久性。
城市轨道交通轨道结构装配化建造技术是一种高效、安全、可靠的轨道建造方式,可以有效提高城轨交通的运行效率和服务水平。
城市地铁洞桩法施工力学效应分析
城市地铁洞桩法施工力学效应分析工程技术董善勤(南京鸿业建设工程有限公司，江苏南京210000)?7喃要]随着城市经济的迅速发暖和城市攫膜的日益膨胀，区域内部以及区域之问的联系日益紧密，城际的人流、物流不断增加，城市现‘j有的交通系统出现了“颜颈”。
地铁作为现代化的交通方式，以其方便、快捷、环保的设计理念，高效、安全、准点的运行原舅寸，已运渐成／为世界各国解决城市交通发碾战略的重要举措。
目漱]国外；地跌；力学…，，．，，，，?j Il?|…{l。
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?#t¨，}#_籼¨_“1概述随着城市经济的迅速发展和城市规模的日益膨胀，区域内部以及区域之间的联系日益紧密，城际的人流、物流不断增加，城市现有的交通系统出现了“瓶颈”。
地铁作为现代化的交通方式，以其方便、快捷、环保的设计理念，高效、安全、准点的运行原则，已逐渐成为世界各国解决城市交通发展战略的重要举措。
统计资料表明，截止到20世纪，诞生第一条地铁的英国伦敦，现已有12条线路纵横交错，总长超过400公里，日客流量300万人次。
而我国自北京于上世纪六十年代建成我国第一条地铁以来，截止2005年初，北京、天津、上海、广州等城市的地铁经过近十年的发展，也相继建成并投入运营，其通车里程280公里，且北京和上海两大都市仍以40公里／年的修建速度攀升。
另外，南京、重庆、成都、大连、青岛等城市的地铁建设也进入了实质1生的启动阶段。
从城市长远规划来看，到2010年我国预计将有20个大城市的33条地铁和轻轨开工建设，总长1000ki n，总投资5000亿元，是世界上最大的城市轨道交通市场。
因此，21世纪将是中国地下工程大发展的全新阶段，地下铁道的建设也必将迎来发展的高潮。
伴随着到城市地铁交通的高速发展，其修建技术也随之不断进步。
到目前为止，经过长期的发展和不断的改进，地铁隧道比较成熟的修建方法主要有明挖法、盾构法、盖挖法、浅埋暗挖法等。
高速铁路板式无砟轨道的结构分析模型对比
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｔｏ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｔ ｈｅ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｂ ｅ ａ ｍ ｈｅ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｎ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｔ ｈｅ ｂｅ ａ ｍ—
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（ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｒａ ｔ ｃ ｋ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ）１ Ｉ ｎｄ ａ ＣＲＴ Ｓ １ １ １ ，ｏ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｌ ｉ ｎ ｅ ｉ ｎ ｆ ｒ ａ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ｌ— ａ
（ 东南大学交通学院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ） （ 美国天主教大学土木工程系 ， 华 盛顿 ２ ０ ０ ６ ４ ）
摘 要 ：为 了对 比弹性地 基叠 合梁理论 、 弹性地 基 梁一 板 理论 和 梁一 体 有 限元 理论 在 分 析无 砟 轨道 结 构 受力 时的差别 ， 基 于这 ３种 无砟 轨道结 构力 学理论建 立 了无砟 轨道 结构分 析模 型 ， 分析 ２种
《高速铁路轨道与路基施工》习题集.
铁路轨道习题与思考题1 轨道结构1.运营条件主要由那些参数来描述？与轨道类型选择有何关系？2.我国正线轨道类型如何划分？3.有碴轨道结构的主要组成及其功用是什么？4.钢轨的类型有哪些？5.钢轨材质的主要成分是什么？这些成分对钢轨性能有何影响？钢轨机械性能用哪些指标来衡量？6.钢轨的伤损的主要形式有哪些？伤损的原因及解决措施是什么？7.比较一下木枕及混凝土枕的优缺点。
8.目前我国使用的混凝土枕有哪些类型？各自的特点是什么？9.道床支承条件与混凝土枕受力的关系如何？10.钢轨接头有哪些种类？其特点是什么？11.中间扣件有哪些种类？其特点是什么？12.道碴材料的技术条件有哪些？13.碎石道床断面的三个特征是什么？14.碎石道床变形下沉的阶段和特点是什么？15.总结比较一下有碴轨道与无碴轨道的特点？16.我国目前开发使用无碴轨道有哪些类型？其特点是什么？17.如何进行线路防爬和曲线加强？2 轨道几何形位18.简述直线轨道几何形位及其特征。
19.简述轨底坡设置的目的；20.简述轨道超高设置的目的，如何设置？21.为何限制未被平衡的加速度、余超高、欠超高？22.如何确定曲线超高的最大值、曲线上的最高（低）行车速度、最小曲线半径？23.简述缓和曲线设置的目的。
24.简述缓和曲线线型及特点。
25.简述常用缓和曲线的线型（方程）及特点。
26.如何确定缓和曲线的长度？27.10、单线铁路曲线半径R=800m，线路容许速度一昼夜各次列车通过次数、列车重量及实测速度如下表，试确定该曲线的实设超高，并检算未被平衡的超高是否满足《铁路线路维修规则》的要求？28.29.11、某曲线的圆曲线半径R=800m，缓和曲线长l0=70m，圆曲线长lc=125.53m，铺设标准轨长度L=25m，曲线起点至第一根钢轨进入曲线的长度为8.5m，试确定缩短轨类型、数量，并布置缩短轨。
30.12、已知一曲线半径R=600m，两端缓和曲线长l0=50m，第9点为小桥，不允许拨动加减，实测正矢见下表，使用绳正法进行曲线整正计算：31.3轨道结构力学分析32.轨道承受的力有那些？各由什么因素引起？33.轨道力学分析模型有那些？34.简述连续弹性基础梁理论的模型、求解思路。
《结构力学》教学大纲
《结构力学》教学大纲课程名称及英文名称：结构力学Structural mechanics 课程编码：B5214009课程类别：公共基础课（）专业基础课（√）专业核心课（）课程性质：必修课（√）选修课（）适用专业：城市轨道工程技术专业学时数: 64 学时开设学期：第 3 学期执笔者：闫志红编制日期： 2012 年8 月一、课程的性质和任务：1、课程性质：结构力学是城市轨道工程技术专业的一门专业基础课。
2、课程任务：结构力学是运用力学的基本原理，研究结构在荷载等因素作用下的内力和位移的计算，研究结构的组成规律和合理形式。
通过课程学习，使学生掌握结构力学的基础知识和基本技能；学习运用结构力学的方法分析和解决工程中常见的力学问题；培养学生的力学素质；为学习专业课程和继续深造提供必要的基础。
同时，还应注意培养学生科学的思考方法和工作方法。
二、本课程与其他课程的联系与分工：结构力学是以高等数学、工程力学等课程为基础，并为钢筋混凝土技术、城市桥梁工程等课程提供分析思路和计算方法。
三、课程的主要目标、内容和学时分配1、课程的主要目标知识目标：掌握结构的组成规律，静定结构的受力分析、内力计算方法和位移计算方法，超静定的内力计算方法。
影响线的绘制方法。
能力目标：建立清晰的力学概念，掌握力学分析的基本方法。
能分析结构的组成规律，能判断结构的几何可变性。
能计算静定结构在荷载作用下的内力，能绘制内力图，能计算静定结在荷载、支座移动和温度变化所引起的位移。
能用力法、位移法、力矩分配法计算超静定解构的内力，并绘制内力图。
能作出结构的影响线。
素质目标：学习能力；解决问题的能力；可持续发展能力。
2、课程主要内容1）：绪论（2学时）主要内容：结构力学的任务，结构的计算简图与杆件结构分类，荷载的分类。
教学要求：掌握杆件结构的分类、支座分类和节点分类；理解支座的受力和节点的受力特点。
了解结构力学的任务和计算简图的确定。
2）：平面体系的几何组成分析（6学时）主要内容：自由度、约束、瞬铰、多余约束等概念, 体系自由度计算公式，平面几何不变体系的组成规则，瞬变体系的特性，静定、超静定结构的几何组成。
轨道结构力学试题及答案
轨道结构⼒学试题及答案轨道结构⼒学试题及答案⼀、选择题1.铁路轨道的基本组成包括哪些？2. A.钢轨、轨枕、道床3. B.钢轨、轨枕、道岔4. C.钢轨、轨枕、扣件5.答案：A6.钢轨的主要作⽤是什么？7. A.承受⻋轮荷载8. B.引导列⻋运⾏⽅向9. C.提供弹性10.答案：（以上都是）11.铁路轨道的道床类型主要有哪些？12. A.碎⽯道床13. B.混凝⼟道床14. C.沥⻘道床15.答案：（以上都是）16.铁路轨道的扣件主要作⽤是什么？17. A.固定钢轨18. B.传递荷载19. C.调整轨距20.答案：（以上都是）21.铁路轨道的轨枕间距⼀般为多少？22. A.0.6m23. B.0.7m24. C.0.8m25. D.1.0m26.答案：C（⼀般为0.8m，但具体数值可能因设计⽽异）27.在轨道交通⼯程结构设计中，以下哪个因素不是决定轨道⼏何设计的主要因素？28. A.列⻋速度29. B.轨道类型30. C.⽓候条件31. D.列⻋荷载32.答案：C33.以下哪个部件不属于轨道交通⼯程中的道岔组成部分？34. A.转辙器35. B.连接杆36. C.道床37. D.钢轨38.答案：C39.在轨道交通⼯程结构设计中，以下哪种⽅法主要⽤于减⼩轨道交通⼯程对环境的影响？40. A.噪声屏障41. B.振动隔离42. C.隧道施⼯43. D.⾼架桥施⼯44.答案：A和B（噪声屏障和振动隔离）45.以下哪个参数不是轨道交通⼯程结构设计中需要考虑的列⻋荷载参数？46. A.列⻋重量47. B.列⻋速度48. C.轨道类型49. D.轨距50.答案：C和D（主要是列⻋重量和速度，轨道类型和轨距影响轨道选型，但不直接作为荷载参数）51.在轨道交通⼯程中，以下哪种结构主要⽤于保证列⻋⾏驶的稳定性？52. A.隧道53. B.桥梁54. C.道床55. D.接触⽹56.答案：C（道床通过提供稳定的⽀撑来保证列⻋⾏驶的稳定性）⼆、填空题1.在轨道交通⼯程中，轨道的主要作⽤是承受列⻋的______，并引导列⻋沿预定线路⾏驶。
铁路线路设计
目录第1章绪论 (1)1.1 整修轨 (1)1.1.1 概述 (1)1.1.2 设计内容 (1)1.2 无缝线路 (2)1.2.1 概述 (2)1.2.2 路基上无缝线路 (3)1.2.3 桥上无缝线路 (3)第2章轨道结构设计 (4)2.1 设计原理 (4)2.1.1 概述 (4)2.1.2 轨道结构竖向受力分析及计算方法 (4)2.2 轨道结构强度检算 (5)2.2.1 按货运机车东风计算 (6)2.2.2 按客运北京型计算 (12)第3章路基上无缝线路设计 (18)3.1 无缝线路基本技术条件 (18)3.1.1 无缝线路分类 (18)3.1.2 无缝线路铺设地段和位置 (18)3.1.3 无缝线路结构组成 (19)3.1.4 缓冲区和伸缩区的设置 (19)3.2 稳定性检算 (19)3.2.1 稳定性计算公式 (19)3.2.2 稳定性计算 (21)3.2.3 由稳定条件计算容许的升温幅度 (22)3.3 无缝线路结构设计 (22)3.3.1 确定锁定轨温 (22)3.3.2 伸缩区长度计算 (23)3.3.3 预留轨缝计算 (24)3.3.4 防爬设备及观测桩布置 (25)第4章桥上无缝线路设计 (27)4.1 概述 (27)4.2 设计要点 (27)4.3 计算附加伸缩力 (28)4.3.1 附加伸缩力计算原理 (28)4.3.2 计算伸缩力 (28)4.4 计算附加挠曲力 (30)4.4.1 附加挠曲力计算原理 (30)4.4.2 计算挠曲力 (30)4.5 强度与稳定性计算 (34)4.6 确定锁定轨温 (35)4.7 断缝检算 (35)第5章轨道数量计算 (37)5.1 轨道各部件数量计算 (37)5.2 道砟量计算 (37)5.2.1 直线地段道床面积计算 (37)5.2.2 曲线地段道床面积计算 (39)第6章整修轨与无缝线路的养护维修 (42)6.1 整修轨 (42)6.1.1 整修轨的养护特点 (42)6.1.2 钢轨再利用 (42)6.2 无缝线路的养护维修 (43)6.2.1 基本要求 (43)6.2.2 养护维修基本内容 (44)第7章结论与展望 (45)7.1 结论 (45)7.1.1 轨道的结构形式和组成 (45)7.1.2 线路平纵断面设计 (45)7.1.3 路基上无缝线路设计 (45)7.1.4 桥上无缝线路设计 (46)7.2 展望 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录A 外文资料翻译 (49)A.1 英文 (49)A.2 译文 (59)附录B 图纸 (71)B.1 长轨节布置图(图号：01) (71)第1章绪论1.1 整修轨1.1.1 概述钢轨是铁路轨道上的重要组成部分，列车能否可靠、安全地运行，首先与钢轨的状态有关。
钢轨的原理
钢轨的原理钢轨是铁路线路中承载列车重量的重要部件，它起到了传递轨道荷载、引导列车运行、保持列车稳定性等关键作用。
钢轨的原理涉及材料力学、结构力学、动力学等多个学科领域，下面我将从这几个方面详细介绍钢轨的原理。
首先，钢轨的制造材料通常为优质钢材。
钢材具有良好的韧性和强度，可以承受列车的重载和长时间的冲击力。
同时，钢材还具有优良的耐腐蚀性和耐磨性，可以保证钢轨在恶劣的环境下长时间使用。
其次，钢轨的截面形状是其设计及制造的重要因素之一。
钢轨的截面形状通常为等边角形，即所谓的V型轨。
这种截面形状可以提供良好的承载能力和稳定性，能够抵抗列车运行过程中产生的横向力和纵向力。
同时，V型轨的截面形状还能够有效地引导轮对在轨道上运行，减小轮与轨的摩擦阻力，降低列车能耗。
第三，钢轨的连接方式也是其原理的重要组成部分。
钢轨通常采用钢轨接头连接，常见的连接方式有剪切式接头和电焊式接头。
剪切式接头通过螺栓将两根钢轨连接在一起，形成一个连续的轨道。
电焊式接头则是通过将两根钢轨的端部进行加热和熔化，然后再进行快速冷却，使两根钢轨连接在一起。
这种连接方式可以提高钢轨的连续性，减小轮对的冲击和振动，提高列车运行的平稳性。
最后，钢轨的安装和维护也是保证其正常运行的重要环节。
在钢轨的安装过程中，需要确保轨道的几何精度、轨距和轨面的均匀性。
同时，钢轨的维护也很关键，包括定期检查和维修钢轨的损伤、防止钢轨的腐蚀和锈蚀、保持钢轨的平整度等。
这些维护工作可以保证钢轨的使用寿命和安全性，减少事故的发生。
综上所述，钢轨是铁路线路中起到承载列车重量和引导列车运行作用的重要部件，其原理涉及材料力学、结构力学、动力学等多个学科领域。
钢轨的设计和制造材料、截面形状、连接方式，以及钢轨的安装和维护都对其正常运行起到了关键作用。
只有在这些方面都做好的前提下，才能保证钢轨的正常运行和列车的安全通行。
中低速磁悬浮轨排结构动力响应分析
１ 轨 排 结构 模 型
通过有 限元分析得到轨道各 点的竖 向振 幅及 竖 向振动 加速度 。
（ ） 图 ２为轨道 实测截面 的竖 向振 幅时程计算结果。 １
１ １ 轨枕刚度计算 ． 忽略轨枕支撑 的 弹性 ， 导轨 简化为 两端外 伸 的简 支 将 梁作为导轨的弹性支撑 。如 图所 示 ２为 支座 间距 ，为 两端 ｆ 外伸 间距 ， ｌ ＝ ｌ忽略阻尼和 自重影响 ， 图 １所示 。 令 ａ， 如
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计算结果 南侧导轨
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图７ 测点计算与实测竖向振动加速度幅值与车速关系比较
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实测数据 的分析 ， 以得到以下结论 ： 可
２ 轨排结构动力响应计算分 析 ２ １ 计算参数 。
建立了轨道系 统 的模 型之后 ， 跟据 实际轨 道参 数建 立
计算模型。轨道全长 １ｍ， ２ 中间跨轨枕 间距 为 １２ 边跨轨 ． ｍ， 枕 间距 ０８ 两端外伸 ０ ４ ． ｍ， ． ｍ。轨枕简化 的弹性 支撑的刚度 取 １。 ／ 按 轨枕间距布置 ， ０Ｎ ｍ， 承受移动均布荷载 。分别计算
《铁道工程》考试复习资料
考试题型：填空120名词3’15解答6’40计算绪论P2 简述铁道工程的构成特点1)铁道工程是由轨道、路基、桥梁、隧道构成的异质结构体，将这些结构体连接成有机整体的是线路。
2)铁路线路是铁道工程结构体的空间中心定位线，其技术条件是决定列车行车安全、平顺和旅客舒适度的关键因素。
3)轨道位于路基、桥梁和隧道等基础设施之上，是直接供列车行驶的部分，包含钢轨、枕轨、道床、道岔，直接影响着列车的安全和速度。
4)路基是轨道的基础。
P3 简述铁道基本建设程序预可行性研究→可行性研究→初步设计→施工图→工程施工和设备安装→验交投产→后评估第一章轨道结构P18 轨道是铁路的主要技术装备之一，是行车的基础。
轨道由钢轨、轨枕、道床、道岔、联结零件及防爬设备等主要部件组成。
P18 钢轨的功能钢轨是轨道的主要部件，其功用在于：1)引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并将所承受的荷载传布与轨枕、道岔及路基。
2)为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。
3)在电气化轨道或自动闭塞区段，钢轨还可兼作轨道电路之用。
P18 钢轨的类型目前，我国铁路的钢轨类型主要有75kg/m，60kg/m，50kg/m，43kg/m（实际质量分别为74.414kg/m，60.64kg/m，51.514kg/m，44.653kg/m）。
P21 钢轨的长度及接头我国有缝线路轨道钢轨标准长度为12.5m和25m两种。
结构的连接形式按其相对于轨枕位置，可分为悬空式和承垫式两种。
钢轨接头按其性能又可分为普通接头、异性接头、绝缘接头、焊接接头、导电接头、伸缩接头、冻结接头。
P22 轨缝的计算普通线路预留轨缝计算公式为a0=α(t z-t0)+a gP23钢轨损伤：钢轨伤损指钢轨在使用过程中发生折断、裂纹及其他影响和限制钢轨使用性能的伤损。
P26 钢轨的分级使用：包含两个方面的含义：钢轨的二次或多次使用和钢轨在一次使用中的合理倒换使用。
钢轨的二次使用：钢轨在繁忙线路上运营以后经过旧轨整修，再把它铺设到运量小的铁路上再次使用。
重载铁路轨道结构
重载铁路因其极高的运输效率以及可观的利润前景，而受到各国的重视，线路及轨道问题特别是在幅员辽阔、资源丰富、煤炭、矿石等大宗货物运量占较大比重的工业发达国家和发展中国家, 得到迅速发展。
（一）国外以及国内重载轨道结构现状及不足1、国外重载铁路轨道结构在国外，充分利用既有站线长度，尽可能提高轴重是重载技术的发展趋势，而研究并采用新型重载轨道结构是实现这一目标的主要途径。
目前对于新型重载轨道结构的运用主要表现在以下方面[1][2][3]：（1）新型轨道结构美国、加拿大、澳大利亚、南非等国家在重载线路上均采用无缝线路，提高重载列车运行平稳性，减少对线路的动力作用。
一系列新型轨道结构，包括无碴轨道，梯形轨道都在美国普韦布洛环线上进行大运量试验，考核其安全性及可靠性，以利于在重载线路上推广采用。
（2）采用可动心轨道岔及其他新型道岔美国、加拿大、南非、澳大利亚、巴西等国家在重载线路上正在普及采用可动心轨道岔及新型菱形辙叉，有利于减少线路道岔区间的动力作用，提高可靠性。
据美国2004 年试验证明，新型的菱形辙叉替代旧有的辙叉，使重载列车对线路的动载荷系数从3.0 降至1.3，全美国由于采用新型菱形辙叉，节省维修费用1 亿美元。
各种新型缓冲式轨下垫板正在普韦布洛环行线上进行试验比较。
（3）研究开发耐磨、防表面裂纹、防轨内裂纹的新型钢轨研究开发耐磨、防表面裂纹、美国已经针对重载线路最经常现的钢轨表面裂纹，轨内裂纹故障进行大量的研究试验，目前已经开发一种新型HE 型钢轨(Hyper Eutectold)，具有耐磨，抗表面裂纹及轨内裂纹生成的特殊性能。
在现场试铺证明，这种钢轨在曲线地段比普通的钢轨耐磨性提高38%。
俄罗斯研究的巴氏钢轨也取得较好的结果。
其主经指标Rm=1600N/m2，Rp0.2=1270N/m2，Kcu20=0.35～0.40MJ/m2，Kcu-60=0.26～0.30MJ/m2。
（4）采用铝热焊新技术无缝钢轨的焊接接头是重载线路的薄弱环节，经常发生焊接接头断裂事故。
无砟轨道结构设计流程
无砟轨道结构设计流程
无砟轨道结构设计流程：
①工程前期调研与规划：收集项目区域的地质、地形、气象等自然条件资料，以及交通需求分析，确定设计标准和轨道类型。
②结构方案设计：基于调研资料，确定无砟轨道的具体类型，如CRTSⅠ、CRTSⅡ、CRTSⅢ型等，考虑轨道板、底座板、支承层、隔离层等各组成部分的设计。
③载荷分析：计算列车运行时对轨道产生的各种载荷，包括静载荷、动载荷、温度应力等，考虑最不利条件下的载荷组合。
④结构力学分析：运用有限元分析等方法，对轨道结构进行静态和动态力学计算，确保结构的安全性和稳定性。
⑤材料与配比设计：选定合适的轨道材料，包括混凝土、钢筋、橡胶垫板等，进行材料性能测试，确定最佳的混凝土配比。
⑥接口设计：设计轨道与其他基础设施（如桥梁、隧道、路基）之间的接口，确保无缝衔接和整体结构的一致性。
⑦防排水设计：考虑雨水和地下水对轨道的影响，设计合理的排水系统，避免积水对轨道结构造成损害。
⑧施工工艺设计：制定详细的施工流程和工艺标准，包括模板安装、混凝土浇筑、轨道板铺设、精调等工序。
⑨维修与监测设计：规划日常维护、检修通道和监测系统的布局，确保轨道长期使用的安全性和可靠性。
⑩设计评审与优化：组织专家对设计方案进行评审，识别潜在问题，根据反馈进行设计优化。
⑪图纸绘制与文件编制：完成最终设计图纸，包括平面图、剖面图、节点详图等，编写设计说明书和施工技术指南。
⑫设计交底：向施工单位详细介绍设计意图、技术要求和施工注意事项，确保施工质量。
⑬监测与调整：在施工和运营过程中持续监测轨道结构的性能，根据实际数据对设计进行必要的调整和优化。
数学与航天的关系
数学与航天的关系引言数学是一门研究数量、结构、变化以及空间等概念的学科，而航天则是探索和利用宇宙空间的科学和技术。
两者看似毫不相干，但实际上，数学在航天领域发挥着重要的作用。
本文将探讨数学与航天之间的关系，并介绍数学在航天中的应用。
一、轨道力学航天器的轨道力学是航天工程中的重要分支，它研究天体间相互作用力的效应，以及航天器如何在宇宙空间中运动。
在轨道力学中，数学的角度和方法被广泛应用。
1. 开普勒定律开普勒定律是描述行星运动的基本定律之一，它可以用数学方法来解释行星和航天器在轨道上的运动规律。
通过对行星轨道的数学建模，科学家可以预测和计算航天器在特定轨道上的位置和速度，确保航天任务的准确执行。
2. 高斯引力定律高斯引力定律是描述天体引力作用的重要定律，它可以通过数学方法来计算天体之间的引力大小和方向。
在航天工程中，科学家利用高斯引力定律来计算航天器在行星或卫星附近所受的引力，并确定航天器的轨道以及轨道修正所需的推力。
3. 矢量分析矢量分析是数学中重要的工具，它可以用来描述航天器的位置、速度和加速度等物理量。
在航天任务中，科学家利用矢量分析来计算航天器在三维空间中的位置和速度变化，以及对航天器进行精确的导航和定位。
二、航天器的设计与控制数学在航天器的设计和控制中起着至关重要的作用。
航天器的设计需要考虑多种因素，如结构强度、热力学特性、动力学特性等，而这些都需要借助数学模型和计算方法进行分析和优化。
1. 结构力学结构力学是航天器设计中的重要分支，它研究航天器结构受力情况和变形特性。
通过数学方法，科学家可以计算航天器在不同工况下的受力情况，并设计出结构强度满足要求的航天器。
2. 热力学航天器在宇宙空间中要面对极端的温度变化，而热力学则是研究热量传递和能量转化的学科。
通过数学建模和计算方法，科学家可以预测和分析航天器在不同温度条件下的热传导和热辐射，确保航天器的热控制系统正常运行。
3. 控制理论航天器的控制是指通过调整姿态、推力和轨道等参数来实现航天器的稳定和精确控制。