高速铁路技术复习资料

高速铁路技术复习资料
填空题
1、高平顺性是高速铁路对轨道的最根本要求，也是建设高速铁路的控制性条件。

（P60）
2、目前解决隧道行车阻力问题主要是加大隧道断面面积。

（P120）
3、桥上采用无砟轨道的主要形式:
①日本的板式轨道（A型、框架型轨道板，RA型轨道板、防震G型轨道板）、B型弹性轨枕直接轨道、D型弹
性轨枕直接轨道、浮置式梯子型轨道
②德国的Rheda型无砟轨道
③英国的LVT型无砟轨道和PACT型无砟轨道
④我国的长轨埋入式、板式和弹性支承块式
4、德国是磁悬浮铁路研究起步最早的国家。

（P211）
5、以交—直—交变流技术为核心的大功率电力传动与驱动技术（P141）
6、1964年10月1日，世界上第一条高速铁路是日本东海道新干线，运行速度为210km/h（P3）
简答题
1、高速铁路按列车承载和推进的方式可以分为哪几类？
答：
2、列车空气动力学效应的定义、危害以及延缓措施
答：定义：
当列车进入隧道时，原来占据空间的空气被排开。

空气的黏性以及隧道壁面和列车表面的磨阻作用使得被排开的空气不能像隧道外那样及时、顺畅地沿列车两侧和上部形成绕流。

于是，列车前方的空气受压缩，列车后方则形成一定的负压。

这就产生一个压力波动过程，这种压力波动又以声速传播至隧道口，形成反射波——Mach波，回传，叠加，诱发对运营产生一系列负面影响的空气动力学效应。

主要危害：
(1)由于瞬变压力，造成旅客不适，并对铁路员工和车辆产生危害；
(2)高速列车进入隧道时，会在隧道出口产生微压波，引起爆破噪声并危及洞口建筑物;
(3)行车阻力加大，引起对列车动力和能耗的特殊要求；
(4)列车风加剧，影响在隧道中待避的作业人员；
(5)其他，如隧道内热量的积聚，空气动力学噪声等。

延缓措施：
（1）增大隧道净空面积，该措施对空气动力学效应有整体减缓作用
（2）改善洞口形状，设置洞口缓冲结构，在隧道内和出口处增设其他主被动型减缓微压波的设施或结构，以减少微压波的冲击
（3）洞内设施尽量隐蔽设置，使隧道表面平整光滑，减少列车运行时产生的阻力对设施的破坏
（4）在洞内设置减压通风竖井、斜井或横洞
（5）改善轨道结构，提高洞内列车运行的稳定性和舒适度
（6）使高速列车具有良好的空气动力学特性的形状
3、路桥过渡段的方法（p54）
(1)在过度段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度，减少路基结构的沉降。

①加筋土路堤法②碎石填料填筑法③过渡搭板法
(2)在过渡段较软一侧，增大轨道的竖向刚度。

①通过调整轨枕的长度和间距来提高轨道的刚度。

②通过增大轨排的抗弯模量来增加轨道的刚度。

③通过增加道床厚度来提高轨道的刚度。

(3)在过渡段较硬的一侧，通过设置轨下、枕下、砟底橡胶垫块(板)来减小轨道的竖向刚度。

对填料压实的要求:
①在列车和路堤自重荷载作用下，路提能长期保持稳定；②路提本体的压缩沉降能很快完成；③其力学特性不会受其他因素（水、温度，地震)影响而发生不利于路提稳定的变化。

因此，只要士质经过处理后能满足上述要求，就可以用作基床以下路堤填料。

(p47)
4、高速铁路的主要特征
速度快、运能大、安全性高、正点率高、能耗少、占地少、工程投资少底、污染环境轻、舒适度高、效益好。

(P8) 5、高速铁路桥梁的主要特征(p97)
所占比例大，高架长桥多。

以中小跨度为主
刚度大，整体性好
限制纵向力作用下结构产生的位移，避免桥上无缝线路钢轨的受力出现过大的附加应力
重视改善结构耐久性，便于检查、维修
桥梁上部结构多采用混凝土材料
强调结构与环境的协调。

6、高速铁路路基与普通铁路路基的差别
(1)高铁铁路路基的多层结构系统
高铁线路结构，已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式，即有有砟轨道也
有无砟轨道
（2）控制变形是路基设计的关键
控制变形是路基设计的关键，采用各种不同的路基结构形式的首要目的是为了给高速线
路提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。

（3）在列车线路这一整体系统中，路基是最重要的组成部分
在高铁技术研究中，无论机车车辆、轨道结构或路基桥梁、隧道专业，都应该把自己的问题放在整个系统中去考察。

设计中所采用的设计参数应当使系统的各个部分相互间
有合理的匹配，对于路基来说这些参数主要是弹性系数、阻尼、参振质量、变成模量、
动刚度、固有频率以及与之相联系的压实度和含水率等。

7、高速铁路隧道与普通铁路隧道的差别
高速铁路：横断面较大，受力比较复杂，隧道维修有一定的时间限制，复合式衬砌比喷
锚衬砌安全，永久性较好；隧道内不允许渗水，衬砌结构表面与湿渍；采用
单洞双线断面
普通铁路：一般情况下都是单线铁路隧道，形状基本上都是马蹄形的，隧道里只有一条
线路，只能通过一列火车
8、如何是实现高铁的平顺性(p60)
.1）路基设计和施工必须满足路基的工后沉降小、不均匀沉降小，在动力作用下变形小、
稳定性高等要求。

高平顺性、高稳定性的路基是确保轨道高平顺性的前提条件
(2)桥梁的动挠度等变形必须满足高平顺的要求。

（3）有砟轨道道床必须选用硬质、耐磨的道砟，并在铺枕前整平压实。

选用硬质、耐磨的
道砟，并压实道床，对于保证平顺性、提高开通速度、减少道床残余变形积累、降低轨道的养护维修工作量非常有效。

（4）严格控制轨道的初始不平顺。

（5）确保高标准的轨道养护维修质量。

9、高铁路基设计理念和结构和普通铁路相比有什么不同？（P34）
（1）高铁路基的多层次结构系统
高铁线路结构，已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式，即有有砟轨道也有无砟轨道
（2）控制变形是路基设计的关键
控制变形是路基设计的关键，采用各种不同的路基结构形式的首要目的是为了给高速线路提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。

（3）在列车线路这一整体系统中，路基是最重要的组成部分
在高铁技术研究中，无论机车车辆、轨道结构或路基桥梁、隧道专业，都应该把自己的问题放在整个系统中去考察。

设计中所采用的设计参数应当使系统的各个部分相互间有合理的匹配。

对于路基来说这些参数主要是弹性系数、阻尼、参振质量、变成模量、动刚度、固有频率以及与之相联系的压实度和含水率等。

10、为什么要对高铁规定最大曲线半径？P19
最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要求的精度。

曲线的线形或轨道的平顺主要依据基桩控制曲线的正矢值或偏矢来保持。

基桩决定于测设精度；正矢值则与曲线半径成反比，与弦长的平方成反比。

当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和检测精度均难于保证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道不平顺的因素。

11、如何确定高铁缓和曲线的长度？P22
①按车辆脱轨条件确定缓和曲线长度
②按未被平衡横向加速度时变率(欠超高时变率)确定缓和曲线长度
③根据车体倾斜角度(超高时变率)要求确定缓和曲线长度
长度要求:随着列车运行速度的提高，要求缓和曲线应有足够的长度，使缓和曲线上曲率和超高变化不致太快，满足旅客乘车舒适的要求和确保行车安全，但过长的缓和曲线长度会影响平面选线和纵断面设计的灵活性，会引起工程投资的增大。

12、影响高铁隧道瞬间瞬变压力程度的主要因素有哪些？
（1）隧道断面阻塞比
（2）车速
（3）隧道长度
（4）车辆密封性
（5）辅助坑道的影响
（6）列车交会的影响
13、减少高速隧道洞口微压波的方法(p125)
(1)扩大隧道横断面到一定程度
(2)在隧道入口处设置相应的缓冲段。

缓冲段的形式有①无侧面开口或开槽的扩大断面型。

②有侧面开口或开槽的扩大断面型。

③喇叭形。

除在入口设置缓冲段外，还可以采取以下方法：
①利用斜井、竖井。

②做带有开口的防护棚。

③采用密闭车辆，或改善车头部形状或缩小列车面积等都有一定的效果。

④采用碎石道床的隧道，对长隧道也有降低微压波的效果等。

⑤在埋深小的洞口段开挖竖井来降低压缩波的坡度。

前面所说的方法都是被动的方法。

现已开始研究主动的方法，如：
①在隧道内设置水幕。

②在隧道内喷水滴。

③在隧道入口设通风机等。

14、高速列车有哪些关键技术？(p141)
答：A:以交直交变流技术为核心的大功率电力传动与驱动技术；B:复合制动技术；C：高速转向架技术；D:高速受流技术；E:高速列车车体结构设计及其轻量化技术；F:高速列车的车辆连接技术；G：车厢密封、环境控制及卫生排污技术；H:高速列车新材料技术；I：列车控制及诊断技术；
15、高速铁路引入既有枢纽的方式？(p183)
(1)并行引入方式
(2)并线引入方式
(3)分线引入方式
16、动力集中型和动力分散型有什么优缺点？(p130)
动力集中型高速列车的优点：
（1）它与传统的列车相似，便于按习惯进行运行管理和维修管理；
（2）故障相对较高的电器、机械设备集中在车头，运用中便于监测和进行技术保养，这些设备的工作环境也较清洁；
（3）机械、电气设备与载客车厢相隔离，车厢内噪声、振动较小；
（4）牵引头车可以摘挂（虽然不像传统列车的自动车钩那样方便摘挂），使列车进入既有线，甚至可以更换内燃机车使列车直接进入非电气化铁路运行。

动力集中型高速列车的缺点：
（1）动力头车不能载客，相对减少了载客量；
（2）动力头车集中了全部动力设备，动力头车重量较重，减轻设备重量比较困难，而高速列车要求列车的轴重尽量轻；
（3）高速度的列车需要头车产生足够大的黏着牵引力，因而动力车轮的轴重不能太轻，这与（2）提到的要求形成难以克服的矛盾；
（4）速度越高，列车的功率越大，大功率动力设备的重量也相应增大，这与减轻重量的要求又是矛盾；
（5）动力头车的制动能力受到黏着的限制，需要拖车分担部分制动功率，因此列车的制动性能欠佳。

动力分散型高速列车的优点：
（1）可较充分利用车辆载客，增加列车载客量；
（2）将牵引动力设备和牵引电机的功率和重量分散由列车的各个车辆负担，较易实现高速列车减轻轴重的要求；（3）列车的牵引力分散在各个动力车轮上，可解决高速列车大牵引力与轴重限制之间的矛盾；
（4）列车制动力由全列车各车辆分担，可充分利用动力制动功率，因而列车具有较好的制动性能。

动力分散型高速列车的缺点：
（1）车辆下部吊装动力设备，其产生的振动和噪声会影响车厢内的舒适度，为隔振降噪增加技术难度；
（2）动力设备安装在车下，要求体积小，工作环境差，分散的动力设备故障率相对较高；
（3）列车只能单元编组，不能驶入非电气化铁路运行；
（4）与传统运营、维修管理体制和习惯不适应，必须建立一套新的维修保养体系；
（5）动力设备分装在各车辆，给车辆本身的减重又增加了一定困难。

17、有砟轨道和无砟轨道的定义？
无砟轨道是以混凝土或沥青混合料等取代散粒道砟道床而组成的轨道结构形式。

有砟轨道是指轨下基础为石质散粒道床的轨道，通常也称为碎石道床轨道，是轨道结构的主要形式之一。

18、绘制几种无砟轨道的横断面
论述题
论述无砟轨道的优缺点(p86)
优点：线路平面几何形状易于保持；有较高的运输能力和承载能力；使用寿命较长；维
修费用较少；节约用地；列车脱轨后损失较小；速度快；能适应较高的荷载要求：
选线自由；列车高速运行时无道砟飞起；便于公路救援车在混凝土板上行驶
缺点：不允许地基沉降；维修时需要较长时间中断通车；建设费用较高；维修费用高：
必须设置特殊结构的过渡段；需要更高降噪标准。