客運專線無砟軌道設計理論與方法（簡體書）

劉學毅，1962年8月生，西南交通大學土木工程學院道路與鐵道工程專業教授，博士生導師，鐵道工程學科學術帶頭人，四川省有突出貢獻的中青年專家，鐵道部中青年科技撥尖人才。中國鐵道學會學術委員會委員和編輯委員會委員。先後承擔并完成國家級、省部級科研項目30余項，承擔各類技術服務、咨詢、設計與開發項目40余項，取得高水平科研成果10余項，發表學術論文50余篇。先後獲省部級科技進步一等獎2項、二等獎2項、其它各類獎6項。在輪軌系統動力學、高速重載軌道結構、軌道變形失效規律等方面的研究取得突出成績，多項研究成果在生產實際中得到推廣應用，取得了顯著的社會效益和經濟效益。
趙坪銳，1978年11月生，西南交通大學土木工程學院道路與鐵道工程系講師。2001年畢業于西南交通大學土木工程學院道路與鐵道工程專業，2008年獲工學博士學位。主要從事高速、重載軌道結構及軌道動力學方面的科研與教學工作，先後參與10余項省部級科研項目，在核心學術期刊上發表論文近20篇，在無砟軌道設計理論與方法、無砟軌道動力學及無砟軌道結構技術等方面取得了一定的成績。
楊榮山，1975年9月生，西南交通大學土木工程學院道路與鐵道工程系副教授。先後承擔各類科研項目4項，參與國家級、省部級項目20余項，發表學術論文10余篇。先後獲得省部級科技進步一等獎1項，二等獎2項。
王平，1969年7月生，西南交通大學土木工程學院道路與鐵道工程專業教授，博士生導師。1991年畢業于西南交通大學鐵道系，1998年獲工學博士學位。主要從事高速、重載及城市軌道交通領域軌道結構科研與教學工作，先後主持20余項鐵道部科研項目，領導完成了我國速度250km／h、350km／h客運專線道岔的自主研發工作。在核心期刊上發表學術論文70余篇，出版學術專著3部，曾獲四川省科技進步獎、中國鐵道學會及中國鐵路工程總公司科學技術獎、茅以升鐵道科技獎等9項。2005年以來，先後獲教育部新世紀優秀人才支持計劃資助、國家863計劃資助、西南交通大學創新團隊培育計劃資助。

《客運專線無砟軌道設計理論與方法》是鐵路客運專線高速軌道結構關鍵技術叢書之一。

第一章 客運專線無砟軌道及其設計理論概述
第一節 高速鐵路簡況與高速軌道特點
第二節 國內外無砟軌道研發應用情況
第三節 無砟軌道設計理論與方法概述
第四節 建立我國無砟軌道設計理論的必要性與途徑

第二章 無砟軌道結構特點與結構功能
第一節 無砟軌道分類與結構功能分析
第二節 軌枕埋入式軌道
第三節 單元板式軌道
第四節 縱連板式軌道
第五節 彈性支承軌道
第六節 無砟軌道結構特點與結構功能研究小結

第三章 無砟軌道列車荷載彎矩計算方法研究
第一節 無砟軌道彈性地基梁板理論
第二節 梁板理論計算參數研究
第三節 梁板計算理論的對比與驗證
第四節 列車荷載彎矩計算方法研究小結

第四章 無砟軌道翹曲應力計算方法研究
第一節 無砟軌道溫度梯度取值研究
第二節 國內外翹曲應力計算方法
第三節 自重約束下軌道板的翹曲計算
第四節 鋼軌約束與列車荷載作用下的軌道板翹曲計算
第五節 軌道板翹曲應力計算方法
第六節 無砟軌道翹曲應力計算方法研究小結

第五章 無砟軌道溫度應力計算方法研究
第一節 溫度參數取值
第二節 國內外溫度應力與裂紋計算方法
第三節 連續道床板裂紋形式與各階段應力分析
第四節 連續道床板溫度應力與裂紋計算方法
第五節 連續道床板溫度力影響因素分析
第六節 板底摩阻力的考慮
第七節 混凝土收縮
第八節 連續式道床板配筋方式的探討
第九節 單元式無砟軌道溫度應力計算方法
第十節 關于溫度應力與裂紋研究的小結

第六章 無砟軌道主要部件結構功能與結構參數研究
第一節 單元板式軌道砂漿受力與結構功能研究
第二節 雙塊式軌道支承層受力計算與功能研究
第三節 板式軌道結構參數研究
第四節 雙塊式軌道結構參數研究
第五節 無砟軌道主要結構功能與結構參數研究的小結

第七章 基礎變形對無砟軌道影響的計算方法
第一節 計算條件及參數
第二節 正弦型基礎變形時無砟軌道彎矩計算分析
第三節 基礎變形影響的簡化算法
第四節 設計中基礎變形影響的建議算法
第五節 結合式結構梁端位移對扣件受力的影響分析
第六節 分離式結構梁端位移的影響分析
第七節 梁端位移對橋上縱連式軌道的影響
第八節 關于基礎變形影響計算方法研究的小結

第八章 無砟軌道主體結構設計方法研究
第一節 國內外無砟軌道設計方法簡況
第二節 無砟軌道主體結構特點
第三節 無砟軌道結構設計方法
第四節 荷載與荷載組合
第五節 設計檢算項目與容許限值
第六節 抗彎結構系數的確定
第七節 雙塊式軌道結構設計算例
第八節 關于無砟軌道主體結構設計方法研究的小結

第九章 無砟軌道附屬結構設計方法研究
第一節 無砟軌道附屬結構設計檢算的一般規定
第二節 單元無砟軌道水平限位裝置
第三節 連續無砟軌道端部錨梁結構
第四節 連接錨件
第五節 無砟軌道路橋過渡段剛度與變形分析
第六節 關于附屬結構設計方法研究的小結

第十章 無砟軌道動力學評估方法研究
第一節 模擬落軸試驗研究方法
第二節 板式軌道動力特性
第三節 列車一無砟軌道耦合動力學理論
第四節 無砟軌道動力特性評估指標及方法
第五節 無砟軌道動力特性評估方法研究小結

第十一章 結論與展望
第一節 主要研究結論
第二節 有待進一步研究的問題
參考文獻

無砟軌道在結構設計之前，應分析其功能需求，構思或選擇結構形式，明確各功能的實現途徑和各部件在系統功能中的角色，即進行無砟軌道系統功能分析，重點明確以下內容：
1.有枕式或無枕式
（1）有軌枕時，還需考慮軌枕與道床間的關系：埋人、支承或嵌入。
軌枕的作用主要在于保證扣件支承位置的穩固和方便施工，可采用整體式預應力混凝土軌枕，也可采用雙塊式軌枕。對于埋入式軌枕需考慮軌枕與道床板之間的有效聯結；對于支承式軌枕，需要考慮軌枕與道床板問水平力的傳遞方式。
（2）無軌枕時，鋼軌支承方式可考慮離散支承和連續支承。
此類結構多為拼裝式設計，一段軌道的支承通過預制板的形式固定下來。
2.單層承栽或多層承載
（1）主要由道床板承載，如雷達、旭普林軌道等。
該種結構的道床板為剛度最大、結構最強的一層，承受并擴散各種荷載，降低對下部結構的強度要求。下部結構的變形將直接反映到道床板上，對道床板受力和鋼軌幾何形位產生影響，要求下部結構的變形在設計控制的范圍內。
（2）主要由軌道板和底座板承載，如日本板式軌道等。
由軌道板和底座板一起構成承載的主體。軌道板將各種荷載傳遞給底座板，由于采用雙層體系，荷載擴散可分步進行，軌道板在滿足承載能力後達到一定的擴散目的即可，可以做得相對輕巧。底座板保證荷載的進一步擴散并承受下部基礎變形的作用，以滿足下部基礎的強度要求。
3.混合傳力或分別傳力
（1）垂向力與水平力一起傳遞，如路基上的雷達軌道等。
需要有較強的層間聯結和平衡的設計方式（如連續式結構），確保水平力的傳遞和平衡，滿足軌道穩定性的要求。在出現自由端的非平衡段時，需采取專門的加強措施，確保層間不分離和水平力的有效傳遞。
（2）垂向力與水平力分開傳遞，如長橋上的單元無砟軌道、單元板式軌道等。
結構層間聯結相對較弱，不足以完成水平力的傳遞和保持軌道的穩定性，需設計專門的水平力傳力部件。