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高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù)

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù)

出版社：上？茖W(xué)技術(shù)出版社出版時(shí)間：2018-03-01
開(kāi)本： 16開(kāi) 頁(yè)數(shù)： 382
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高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù) 版權(quán)信息

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù) 本書(shū)特色

本書(shū)針對(duì)影響高速鐵路軌道平順性的檢測(cè)與評(píng)價(jià)的若干關(guān)鍵問(wèn)題，在總結(jié)現(xiàn)有軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)、軌道剛度檢測(cè)方法、無(wú)縫線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)理論、無(wú)砟軌道病害檢測(cè)方法和高速道岔狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了我國(guó)高速鐵路軌道平順性檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方面面臨的主要挑戰(zhàn)；系統(tǒng)研究了軌道靜態(tài)不平順的高效檢測(cè)理論與方法、軌道不平順的動(dòng)力學(xué)控制理論及評(píng)估技術(shù)、軌道寬頻動(dòng)剛度的檢測(cè)理論與方法、基于模態(tài)的無(wú)砟道床傷損檢測(cè)理論與方法、影響高速鐵路高平順性的無(wú)縫線路斷軌與溫度力監(jiān)測(cè)技術(shù)，及高速道岔鋼軌裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)等；提出了加強(qiáng)我國(guó)高速鐵路軌道平順性檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與評(píng)估的若干建議。

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù) 內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)針對(duì)影響高速鐵路軌道平順性的檢測(cè)與評(píng)價(jià)的若干關(guān)鍵問(wèn)題，在總結(jié)現(xiàn)有軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)、軌道剛度檢測(cè)方法、無(wú)縫線路狀態(tài)監(jiān)測(cè)理論、無(wú)砟軌道病害檢測(cè)方法和高速道岔狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，分析了我國(guó)高速鐵路軌道平順性檢測(cè)與監(jiān)測(cè)方面面臨的主要挑戰(zhàn)；系統(tǒng)研究了軌道靜態(tài)不平順的高效檢測(cè)理論與方法、軌道不平順的動(dòng)力學(xué)控制理論及評(píng)估技術(shù)、軌道寬頻動(dòng)剛度的檢測(cè)理論與方法、基于模態(tài)的無(wú)砟道床傷損檢測(cè)理論與方法、影響高速鐵路高平順性的無(wú)縫線路斷軌與溫度力監(jiān)測(cè)技術(shù)，及高速道岔鋼軌裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)等；提出了加強(qiáng)我國(guó)高速鐵路軌道平順性檢測(cè)、監(jiān)測(cè)與評(píng)估的若干建議。

高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù) 目錄

第1章 緒論1
1.1中國(guó)高速鐵路軌道維護(hù)檢修體系2
1.2現(xiàn)代軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)4
1.2.1軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)的主要分類(lèi)4
1.2.2軌道動(dòng)態(tài)不平順檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀4
1.2.3軌道靜態(tài)不平順檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀7
1.2.4其他相關(guān)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用9
1.2.5軌道狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用12
1.3高速鐵路軌道平順性檢測(cè)面臨的主要挑戰(zhàn)14
參考文獻(xiàn)16
第2章 高速鐵路軌道靜態(tài)平順性檢測(cè)19
2.1高速鐵路軌道平順性的精密工程測(cè)量與控制19
2.1.1高速鐵路軌道精密工程測(cè)量19
2.1.2軌道空間幾何線形控制方法20
2.2基于中點(diǎn)弦測(cè)法反演的軌道不平順檢測(cè)21
2.2.1基于中點(diǎn)弦測(cè)法的逆濾波法21
2.2.2基于中點(diǎn)弦測(cè)法反演的軌道不平順檢測(cè)理論27
2.2.3基于高頻采樣的中點(diǎn)弦測(cè)法39
2.3基于一弦多點(diǎn)弦測(cè)法反演的軌道不平順檢測(cè)47
2.3.1一弦N點(diǎn)弦測(cè)法的數(shù)學(xué)模型47
2.3.2一弦N點(diǎn)弦測(cè)系統(tǒng)誤差分析53
2.4基于*優(yōu)多點(diǎn)弦測(cè)法反演的軌道不平順檢測(cè)66
2.4.1*優(yōu)化問(wèn)題描述67
2.4.2優(yōu)化方案69
2.4.3一弦N點(diǎn)的單測(cè)點(diǎn)弦測(cè)法70
2.4.4*優(yōu)兩點(diǎn)弦測(cè)法72
2.4.5其他多點(diǎn)弦測(cè)法75
2.4.6*優(yōu)多測(cè)點(diǎn)弦測(cè)法的優(yōu)化率80
2.5慣性導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)82
2.5.1慣性導(dǎo)航技術(shù)簡(jiǎn)介82
2.5.2慣性導(dǎo)航系統(tǒng)檢測(cè)理論82
2.5.3慣性導(dǎo)航偏移分析86
2.6相對(duì)與絕對(duì)結(jié)合的高效檢測(cè)87
2.6.1軌道不平順相對(duì)測(cè)量技術(shù)87
2.6.2軌道不平順絕對(duì)測(cè)量技術(shù)87
2.6.3相對(duì)與絕對(duì)結(jié)合的檢測(cè)技術(shù)88
2.6.4軌檢儀的優(yōu)化研究90
參考文獻(xiàn)93
第3章 高速鐵路軌道不平順動(dòng)力學(xué)控制與評(píng)估95
3.1國(guó)內(nèi)外軌道不平順的評(píng)價(jià)方法96
3.1.1軌道局部不平順評(píng)價(jià)方法96
3.1.2軌道整體不平順評(píng)價(jià)方法101
3.1.3功率譜密度評(píng)定軌道平順狀態(tài)108
3.2軌道不平順與輪軌系統(tǒng)的頻率響應(yīng)規(guī)律114
3.2.1車(chē)輛軌道空間耦合系統(tǒng)頻響分析模型114
3.2.2車(chē)輛軌道空間耦合系統(tǒng)典型頻響規(guī)律分析129
3.3軌道不平順的敏感波長(zhǎng)分析142
3.3.1高低不平順的敏感波長(zhǎng)分布142
3.3.2水平不平順的敏感波長(zhǎng)分布144
3.3.3軌向不平順的敏感波長(zhǎng)分布146
3.3.4軌距不平順的敏感波長(zhǎng)分布148
3.4基于動(dòng)力學(xué)的軌道不平順評(píng)價(jià)方法149
3.4.1軌道不平順波長(zhǎng)權(quán)重函數(shù)150
3.4.2軌道不平順的重構(gòu)164
3.4.3考慮波長(zhǎng)權(quán)重的軌道不平順管理值193
3.5應(yīng)用案例分析199
3.5.1軌道不平順數(shù)據(jù)樣本199
3.5.2動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析201
3.5.3峰值管理203
3.5.4均值管理206
參考文獻(xiàn)209
第4章 軌道寬頻動(dòng)剛度檢測(cè)211
4.1軌道寬頻動(dòng)剛度檢測(cè)概述211
4.1.1結(jié)構(gòu)的靜剛度與動(dòng)剛度211
4.1.2結(jié)構(gòu)剛度的計(jì)算方法212
4.1.3軌道垂向剛度212
4.2國(guó)內(nèi)外軌道剛度檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀214
4.2.1軌道結(jié)構(gòu)部件剛度的測(cè)量214
4.2.2軌道整體剛度的測(cè)量222
4.2.3軌道剛度測(cè)量方法分析與比較235
4.3軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征238
4.3.1軌道結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性238
4.3.2軌道結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的控制與應(yīng)用241
4.3.3軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力特性仿真243
4.3.4軌道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動(dòng)力特性的參數(shù)244
4.4軌道結(jié)構(gòu)寬頻動(dòng)剛度計(jì)算理論245
4.4.1兩自由度的軌道動(dòng)剛度計(jì)算模型245
4.4.2多自由度的軌道動(dòng)剛度計(jì)算模型246
4.4.3有砟軌道結(jié)構(gòu)的寬頻動(dòng)剛度計(jì)算247
4.5軌道結(jié)構(gòu)寬頻動(dòng)剛度測(cè)試方法250
4.5.1力錘激勵(lì)法250
4.5.2小車(chē)檢測(cè)法257
參考文獻(xiàn)263
第5章 高速鐵路無(wú)砟軌道傷損檢測(cè)265
5.1無(wú)砟軌道傷損及檢測(cè)技術(shù)概述265
5.1.1無(wú)砟軌道主要傷損類(lèi)型265
5.1.2無(wú)砟軌道傷損檢測(cè)現(xiàn)狀268
5.2模態(tài)法檢測(cè)無(wú)砟軌道傷損269
5.2.1基于固有頻率的結(jié)構(gòu)傷損檢測(cè)269
5.2.2基于曲率模態(tài)的無(wú)砟軌道傷損檢測(cè)270
5.2.3基于高斯曲率的無(wú)砟軌道傷損檢測(cè)277
5.2.4模態(tài)法檢測(cè)傷損試驗(yàn)280
5.3基于沖擊回波法識(shí)別無(wú)砟軌道傷損282
5.3.1沖擊回波法的檢測(cè)原理282
5.3.2沖擊回波法的數(shù)值仿真285
5.3.3沖擊回波法檢測(cè)傷損試驗(yàn)291
5.4無(wú)砟軌道傷損檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)294
5.4.1系統(tǒng)方案295
5.4.2檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)備296
5.4.3檢測(cè)系統(tǒng)裝置298
5.4.4信號(hào)處理299
5.4.5檢測(cè)系統(tǒng)識(shí)別傷損301
參考文獻(xiàn)302
第6章 無(wú)縫線路溫度力及斷軌監(jiān)測(cè)303
6.1無(wú)縫線路監(jiān)測(cè)及檢測(cè)技術(shù)304
6.1.1傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法304
6.1.2新型監(jiān)測(cè)方法305
6.2無(wú)縫線路中鋼軌溫度力測(cè)試306
6.2.1雙向應(yīng)變法測(cè)試原理及組橋方案307
6.2.2鋼軌截面溫度變化對(duì)測(cè)量誤差的影響311
6.2.3基本溫度力與附加縱向力的分離研究315
6.2.4異包層光纖光柵傳感器的室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證319
6.2.5現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證321
6.3高架站橋上無(wú)縫道岔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)322
6.3.1橋上無(wú)砟道岔的狀態(tài)控制指標(biāo)322
6.3.2橋上無(wú)砟道岔敏感區(qū)域323
6.3.3高速鐵路高架站軌道系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容330
6.3.4主要監(jiān)測(cè)技術(shù)332
6.3.5高架站無(wú)縫道岔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要組成333
6.3.6監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)預(yù)測(cè)、報(bào)警和預(yù)警335
參考文獻(xiàn)336
第7章 高速道岔鋼軌裂紋監(jiān)測(cè)338
7.1道岔鋼軌傷損檢測(cè)及監(jiān)測(cè)技術(shù)338
7.1.1鋼軌傷損分類(lèi)338
7.1.2國(guó)內(nèi)外道岔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)339
7.1.3鋼軌傷損檢測(cè)及監(jiān)測(cè)技術(shù)341
7.2基于聲發(fā)射技術(shù)的道岔鋼軌裂紋傷損識(shí)別算法347
7.2.1經(jīng)典聲發(fā)射信號(hào)處理算法347
7.2.2能量譜比值法348
7.2.3基于小波包分析的聲發(fā)射信號(hào)處理354
7.2.4基于大數(shù)據(jù)的聲發(fā)射信號(hào)處理361
7.2.5海量數(shù)據(jù)測(cè)試及結(jié)果372
7.3高速道岔鋼軌裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)373
7.3.1道岔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)原則374
7.3.2道岔監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念374
7.3.3系統(tǒng)架構(gòu)375
7.3.4系統(tǒng)組成375
7.3.5功能設(shè)計(jì)378
7.3.6室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證380
7.3.7信號(hào)在鋼軌中衰減試驗(yàn)381
參考文獻(xiàn)382
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高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施研究與應(yīng)用高速鐵路軌道平順性檢測(cè)關(guān)鍵理論與技術(shù) 作者簡(jiǎn)介

王平，工學(xué)博士，西南交通大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師，F(xiàn)為高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、西南交通大學(xué)道路與鐵道工程系主任、高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)理論與安全服役技術(shù)四川省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人。曾獲享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家、教育部新世紀(jì)人才、四川省學(xué)術(shù)及技術(shù)帶頭人等稱(chēng)號(hào)，并于2014年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金。長(zhǎng)期從事鐵路軌道方面的教學(xué)與科研工作，是西南交通大學(xué)道路與鐵道工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科帶頭人；獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)1項(xiàng)，四川省教學(xué)成果獎(jiǎng)4項(xiàng)。
王平教授重點(diǎn)研究高速重載軌道結(jié)構(gòu)及軌道動(dòng)力學(xué)、鐵路軌道不平順及動(dòng)力學(xué)、跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)理論與方法以及城市軌道交通減振降噪等方向。主持建立了我國(guó)高速鐵路道岔設(shè)計(jì)理論體系，領(lǐng)導(dǎo)了我國(guó)時(shí)速250公里、350公里系列高速鐵路道岔的研制；探明了無(wú)縫道岔與橋梁等基礎(chǔ)間的約束機(jī)制與作用規(guī)律，解決了高速道岔應(yīng)用于不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性難題；形成了高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)體系，解決了高鐵建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中軌道平順狀態(tài)診斷與高平順性長(zhǎng)期保持的技術(shù)難題。承擔(dān)國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家高速鐵路基礎(chǔ)研究聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金及鐵道部科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目20余項(xiàng)。2016年，作為第一完成人以“高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)”項(xiàng)目獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；曾主持獲得四川省、教育部及中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。出版專(zhuān)著5本，獨(dú)著的《高速鐵路道岔設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》獲得了中國(guó)圖書(shū)“三個(gè)一百”原創(chuàng)出版工程獎(jiǎng)；獲國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利44項(xiàng)，軟件著作權(quán)8項(xiàng)；近5年，SCI收錄論文共46篇，EI收錄論文共167篇。 王平，工學(xué)博士，西南交通大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師，F(xiàn)為高速鐵路線路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、西南交通大學(xué)道路與鐵道工程系主任、高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)理論與安全服役技術(shù)四川省科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)帶頭人。曾獲享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家、教育部新世紀(jì)人才、四川省學(xué)術(shù)及技術(shù)帶頭人等稱(chēng)號(hào)，并于2014年獲得國(guó)家杰出青年科學(xué)基金。長(zhǎng)期從事鐵路軌道方面的教學(xué)與科研工作，是西南交通大學(xué)道路與鐵道工程國(guó)家級(jí)重點(diǎn)學(xué)科帶頭人；獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)1項(xiàng)，四川省教學(xué)成果獎(jiǎng)4項(xiàng)。
王平教授重點(diǎn)研究高速重載軌道結(jié)構(gòu)及軌道動(dòng)力學(xué)、鐵路軌道不平順及動(dòng)力學(xué)、跨區(qū)間無(wú)縫線路設(shè)計(jì)理論與方法以及城市軌道交通減振降噪等方向。主持建立了我國(guó)高速鐵路道岔設(shè)計(jì)理論體系，領(lǐng)導(dǎo)了我國(guó)時(shí)速250公里、350公里系列高速鐵路道岔的研制；探明了無(wú)縫道岔與橋梁等基礎(chǔ)間的約束機(jī)制與作用規(guī)律，解決了高速道岔應(yīng)用于不同基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上的適應(yīng)性難題；形成了高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)體系，解決了高鐵建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中軌道平順狀態(tài)診斷與高平順性長(zhǎng)期保持的技術(shù)難題。承擔(dān)國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家高速鐵路基礎(chǔ)研究聯(lián)合基金重點(diǎn)支持項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金及鐵道部科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目20余項(xiàng)。2016年，作為第一完成人以“高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)”項(xiàng)目獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；曾主持獲得四川省、教育部及中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)3項(xiàng)。出版專(zhuān)著5本，獨(dú)著的《高速鐵路道岔設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》獲得了中國(guó)圖書(shū)“三個(gè)一百”原創(chuàng)出版工程獎(jiǎng)；獲國(guó)家發(fā)明和實(shí)用新型專(zhuān)利44項(xiàng)，軟件著作權(quán)8項(xiàng)；近5年，SCI收錄論文共46篇，EI收錄論文共167篇。
肖杰靈，博士，副教授。西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院道路與鐵道工程系任教。長(zhǎng)期從事高速、重載及城市軌道交通軌道動(dòng)力學(xué)、軌道結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的研究與工程應(yīng)用，主要研究方向包括鐵路無(wú)縫線路技術(shù)、新型軌道結(jié)構(gòu)研究與應(yīng)用、工務(wù)檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。作為主研人員參與了我國(guó)高速道岔理論創(chuàng)新與應(yīng)用、無(wú)砟軌道理論研究與結(jié)構(gòu)再創(chuàng)新等工作。先后主持國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金１項(xiàng)，中國(guó)鐵路總公司科技開(kāi)發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目３項(xiàng)，四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目１項(xiàng)，中鐵二院、成都局和太原局等單位科技攻關(guān)項(xiàng)目多項(xiàng)；參與包括國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金高鐵聯(lián)合基金、中國(guó)鐵路總公司、中國(guó)鐵路工程總公司等單位的科學(xué)研究與技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目數(shù)10項(xiàng)，為高速、重載、快速及城市軌道交通軌道工程的研究及技術(shù)創(chuàng)新提供了大量的咨詢(xún)與技術(shù)支持。合著《高速鐵路橋上無(wú)縫線路技術(shù)》等專(zhuān)著1部，參編《軌道工程》《鐵道工程施工及檢測(cè)技術(shù)》等系列教材。發(fā)表高水平論文20余篇，獲得發(fā)明專(zhuān)利５項(xiàng)。曾獲教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)１項(xiàng)、鐵道學(xué)會(huì)特等獎(jiǎng)１項(xiàng)，中國(guó)鐵路工程總公司獎(jiǎng)項(xiàng)若干項(xiàng)。

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