目錄
“高速鐵路軌道工程叢書”序
前言
第1章 緒論 1
1.1 鐵路的發(fā)展 1
1.1.1 世界鐵路的發(fā)展 1
1.1.2 我國鐵路的發(fā)展 2
1.1.3 高速鐵路的發(fā)展 3
1.1.4 重載鐵路的發(fā)展 5
1.1.5 城市軌道交通的發(fā)展 7
1.2 軌道結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展 8
1.3 近代軌道結(jié)構(gòu)的發(fā)展 13
1.3.1 有砟軌道的類型和發(fā)展 13
1.3.2 無砟軌道的類型和發(fā)展 16
1.4 軌道結(jié)構(gòu)的試驗與檢測 22
參考文獻 26
第2章 應(yīng)變和振動測試基礎(chǔ)及儀器儀表 27
2.1 應(yīng)變片基本構(gòu)造和類型 27
2.1.1 應(yīng)變片基本構(gòu)造 28
2.1.2 應(yīng)變片類型 31
2.1.3 應(yīng)變片粘貼 33
2.2 應(yīng)變片工作原理 35
2.2.1 應(yīng)變測試時的基本電橋 36
2.2.2 應(yīng)變測試時基本電橋的溫度補償 38
2.2.3 應(yīng)變測試時基本電橋的應(yīng)用 41
2.3 應(yīng)變儀的連接與工作 46
2.3.1 靜態(tài)應(yīng)變儀的主要技術(shù)指標及儀器連接 46
2.3.2 動態(tài)應(yīng)變儀的主要技術(shù)指標及儀器連接 50
2.4 振動測試傳感器的工作原理 54
2.4.1 壓電式加速度傳感器 54
2.4.2 壓阻式加速度傳感器 57
2.4.3 電容式加速度傳感器 58
2.4.4 伺服式加速度傳感器 60
2.4.5 振動加速度傳感器的主要技術(shù)指標 61
2.4.6 振動加速度傳感器的校準 64
2.5 位移傳感器 68
2.6 拉壓力傳感器 75
2.6.1 拉壓力傳感器類型 75
2.6.2 拉壓力傳感器技術(shù)指標 79
參考文獻 81
第3章 軌道部件的試驗與測試 82
3.1 鋼軌試驗 82
3.1.1 靜載彎曲強度試驗 82
3.1.2 落錘試驗 84
3.1.3 彎曲疲勞強度試驗 87
3.1.4 輪軌硬度的匹配與鋼軌硬度的測量 89
3.2 扣件試驗 92
3.2.1 縱向阻力試驗 92
3.2.2 扣壓力試驗 95
3.2.3 橫向阻力和阻矩試驗 99
3.2.4 靜動剛度試驗 102
3.2.5 疲勞性能試驗 104
3.3 鋼軌膠接絕緣接頭試驗 107
3.4 軌枕試驗 109
3.4.1 軌枕荷載彎矩的計算 109
3.4.2 抗彎強度試驗 111
3.4.3 預(yù)埋件抗拔力和抗扭測試 117
3.4.4 軌枕疲勞強度試驗 118
3.5 軌道板試驗 119
3.5.1 軌道板靜載強度試驗 119
3.5.2 軌道板疲勞強度試驗 126
3.6 道床阻力和下沉的模型試驗 134
3.6.1 軌排模型縱橫向阻力試驗 134
3.6.2 道砟下沉試驗 138
參考文獻 143
第4章 現(xiàn)場軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)和動力測試 145
4.1 軌道基本參數(shù)測試 145
4.1.1 道床密實度測試 145
4.1.2 道床縱橫向阻力測試 150
4.1.3 道床系數(shù)和軌道剛度測試 154
4.1.4 軌道整體剛度測試 157
4.2 地面輪軌力測試 162
4.2.1 輪軌垂向力測試 163
4.2.2 輪軌橫向力測試 175
4.2.3 輪軌縱向力測試 179
4.3 輪軌沖角的地面測量 182
4.4 鋼軌支座反力及扣件受力測試 184
4.4.1 剪力法 185
4.4.2 測力墊板法 187
4.4.3 扣件螺栓受力測試 190
4.5 軌枕應(yīng)力和彎矩及道床應(yīng)變測試 192
4.5.1 軌枕應(yīng)力和彎矩的測試 192
4.5.2 道床應(yīng)變測試 193
4.6 無縫線路長鋼軌縱向力的測定 195
4.6.1 長鋼軌溫度力測試方法 195
4.6.2 橫向力法測試鋼軌溫度力 197
參考文獻 202
第5章 軌道結(jié)構(gòu)的動態(tài)位移和振動測試 204
5.1 軌道結(jié)構(gòu)動態(tài)位移測試 204
5.1.1 鋼軌位移測試 204
5.1.2 軌枕位移測試 207
5.1.3 溫度變化對軌排橫向位移影響的測試 208
5.1.4 軌道結(jié)構(gòu)特殊部位位移測試 210
5.2 軌道結(jié)構(gòu)振動特性測試 210
5.2.1 落軸試驗 210
5.2.2 落錘和錘擊試驗 214
5.2.3 激振器激振試驗 217
5.2.4 浮置板軌道結(jié)構(gòu)及隔振器阻尼比的測試 220
5.3 車內(nèi)振動和噪聲測試 228
5.3.1 車輛運行平穩(wěn)性評價指標 228
5.3.2 車輛運行振動加速度測量 230
5.3.3 車廂內(nèi)噪聲評價標準 232
5.3.4 車廂內(nèi)噪聲測試 233
5.4 現(xiàn)場軌道結(jié)構(gòu)及隧道壁的振動測試 235
5.4.1 軌道結(jié)構(gòu)振動加速度范圍 235
5.4.2 測試地點對軌面平順度的要求及測點布置 236
5.4.3 測試結(jié)果分析 239
5.5 地面環(huán)境振動與噪聲測試 244
5.5.1 環(huán)境振動噪聲標準 245
5.5.2 環(huán)境振動測試 246
5.5.3 高架浮置板軌道結(jié)構(gòu)環(huán)境噪聲測試與分析 251
參考文獻 245
第6章 軌道軌面不平順的測量及鋼軌探傷和測力輪對 255
6.1 軌道幾何形位不平順的測量與分析 256
6.1.1 軌道幾何形位動態(tài)不平順的測量 257
6.1.2 軌道動態(tài)不平順的譜分析及軌道質(zhì)量評價 262
6.1.3 軌道幾何形位不平順的靜態(tài)測量 265
6.2 軌面不平順的測量與分析 270
6.2.1 軌面不平順和粗糙度測量儀器 270
6.2.2 軌面不平順度(粗糙度)計算和評價標準 276
6.3 鋼軌磨耗及軌面廓形測量 280
6.3.1 鋼軌磨耗標準及測量 280
6.3.2 車輪鋼軌廓形測量 281
6.3.3 鋼軌廓形全斷面動態(tài)測量 283
6.4 鋼軌探傷 286
6.4.1 鋼軌內(nèi)部傷損探傷 287
6.4.2 鋼軌表面疲勞裂紋深度檢測 294
6.5 測力輪對 295
參考文獻 303
第7章 軌道狀態(tài)監(jiān)測與智慧工務(wù)管理 305
7.1 軌道現(xiàn)場監(jiān)測內(nèi)容 306
7.1.1 無縫線路 306
7.1.2 道岔 308
7.1.3 長大橋梁上無縫線路 308
7.1.4 高架車站無砟道岔 309
7.1.5 軌道交通浮置板工作狀態(tài)監(jiān)測 309
7.2 軌道現(xiàn)場監(jiān)測參考規(guī)范和標準 310
7.3 軌道監(jiān)測裝置及指標 312
7.3.1 無縫線路鋼軌軌溫及附加溫度力的監(jiān)測 312
7.3.2 無縫線路長鋼軌靜力指標 314
7.3.3 道岔尖軌及心軌監(jiān)測指標 316
7.3.4 橋梁監(jiān)測指標 317
7.4 長期監(jiān)測分類 319
7.5 高速鐵路綜合監(jiān)測技術(shù) 321
7.6 工務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施狀態(tài)檢測與監(jiān)測系統(tǒng) 324
7.7 光纖光柵和視頻測試方法及監(jiān)測平臺 328
7.7.1 測試原理 328
7.7.2 狀態(tài)監(jiān)測平臺 330
7.7.3 軌道主要光纖傳感器監(jiān)測點舉例 330
7.7.4 視頻感知技術(shù) 332
7.7.5 數(shù)據(jù)采集傳輸子系統(tǒng) 333
7.8 基于“BIM+GIS”的運營城市軌道交通安全監(jiān)測 333
7.9 CRTSⅡ無砟軌道監(jiān)測實例 335
7.10 浮置板軌道監(jiān)測實例 340
參考文獻 346
第8章 試驗數(shù)據(jù)的處理與分析 347
8.1 測試數(shù)據(jù)的采集 347
8.2 測試數(shù)據(jù)的一般性處理與分析 349
8.3 測試數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析 351
8.4 功率譜計算 354
8.4.1 相關(guān)函數(shù)和功率譜的計算 354
8.4.2 導(dǎo)納的計算 356
8.4.3 相干函數(shù)的計算 358
8.5 1/3倍頻程分析 359
8.6 測試信號濾波 364
8.7 測試信號的時頻分析 368
8.7.1 短時傅里葉變換 368
8.7.2 小波變換分析 370
8.7.3 希爾伯特-黃變換 376
參考文獻 391