高等轨道岩土工程——有砟道床(翻译版) / 时代教育·国外高校优秀教材精选
¥79.80定价
作者: Buddhima Indraratna,Wadud Salim等著
译者:井国庆 译;
出版时间:2015年10月
出版社:机械工业出版社
- 机械工业出版社
- 9787111583189
- 1-1
- 157704
- 45189069-3
- 平装
- 16开
- 2015年10月
- 418
- 264
- 工学
- 交通运输工程
- U213.2
- 土建道桥类
- 本科
内容简介
该书是有砟道床研究集大成者,凝聚了作者及其研究团队10多年研究及国际先进有砟道床应用技术。该书系统深入介绍了有砟道床试验、模型、理论与数值分析,对有砟道床理论进行了深刻剖析。同时该书还对有砟道床级配、土工格栅应用、检测维修、环境保护进行了阐述,指导有砟道床新技术应用。该书对我国铁路工务人员、科研院所研究及师生具有重要参考和实用价值。
目录
译者序序前言作者简介第1 章 绪论 1 1. 1 轨道下部结构性能 1 1. 1. 1 脏污 2 1. 1. 2 排水 2 1. 1. 3 路基失稳 4 1. 1. 4 道砟和轨枕劣化 4 1. 1. 5 横向约束 5 1. 1. 6 荷载.变形 5 1. 2 碳足迹及其启示 6 1. 3 研究领域 7 参考文献 7第2 章 轨道结构和钢轨荷载 9 2. 1 轨道结构类型 9 2. 1. 1 有砟轨道 10 2. 1. 2 板式无砟轨道 10 2. 2 有砟轨道结构组成 11 2. 2. 1 钢轨 11 2. 2. 2 扣件系统 12 2. 2. 3 轨枕 12 2. 2. 4 道砟层 12 2. 2. 5 底砟层 15 2. 2. 6 路基 16 2. 3 轨道承受荷载 16 2. 3. 1 垂向力 16 2. 3. 2 横向力 20 2. 3. 3 纵向力 21 2. 3. 4 冲击荷载 21 2. 4 荷载传递机理 23 2. 5 应力测定 25 2. 5. 1 Odemark 法 25 2. 5. 2 齐默曼法 25 2. 5. 3 梯形估算法(2 ∶ 1 法) 27 2. 5. 4 Arema 推荐方法 27 参考文献 30第3 章 道床性能的影响因素 32 3. 1 单体颗粒的物理性质 32 3. 1. 1 粒径 32 3. 1. 2 道砟颗粒形状 33 3. 1. 3 颗粒表面粗糙度 34 3. 1. 4 母岩强度 35 3. 1. 5 颗粒抗压强度 35 3. 1. 6 耐磨和抗风化性能 35 3. 2 道砟的散体特性 36 3. 2. 1 粒径分布 36 3. 2. 2 孔隙率(或密度) 38 3. 2. 3 含水量 38 3. 3 荷载特性 39 3. 3. 1 围压 39 3. 3. 2 荷载历史 40 3. 3. 3 当前应力状态 40 3. 3. 4 荷载循环次数 42 3. 3. 5 荷载频率 43 3. 3. 6 荷载幅值 44 3. 4 道砟颗粒劣化 46 3. 4. 1 颗粒破碎量化 46 3. 4. 2 道砟破碎影响因素 47 3. 4. 3 主应力比对颗粒破碎的影响 47 3. 4. 4 围压对颗粒破碎的影响 48 参考文献 51第4 章 道砟室内试验和道砟劣化评估的研究现状 54 4. 1 静三轴试验 54 4. 1. 1 大型三轴试验仪 54 4. 1. 2 试验道砟介绍 55 4. 1. 3 试样制备 56 4. 1. 4 试验过程 57 4. 2 道砟单体颗粒压碎试验 57 4. 3 动三轴试验 58 4. 3. 1 棱柱体三轴试验仪 58 4. 3. 2 试验材料 59目录 Ⅸ 4. 3. 3 试验材料准备 62 4. 3. 4 动三轴试验 63 4. 4 冲击试验 64 4. 4. 1 落锤试验机 64 4. 4. 2 测试仪器 65 4. 4. 3 试验材料 65 4. 4. 4 试样准备 67 4. 4. 5 冲击试验过程 67 参考文献 68第5 章 有无土工合成材料和减振垫的有砟道床性能 70 5. 1 单调荷载作用下道床的力学响应 70 5. 1. 1 应力.应变特性 70 5. 1. 2 抗剪强度和刚度 74 5. 1. 3 三轴剪切试验的颗粒破碎 76 5. 1. 4 道砟临界状态 78 5. 2 道砟单体破碎强度 79 5. 3 循环荷载作用下道砟的力学响应 80 5. 3. 1 沉降响应 80 5. 3. 2 应变特性 81 5. 3. 3 颗粒破裂 83 5. 4 重复加载下道砟的力学响应 85 5. 5 围压对道床性能影响 85 5. 6 能量吸收材料———减振垫 87 参考文献 90第6 章 现有轨道结构的变形模型 92 6. 1 道床的塑性变形模型 92 6. 2 其他塑性变形模型 94 6. 2. 1 临界状态模型 94 6. 2. 2 弹塑性本构模型 96 6. 2. 3 边界面塑性模型 100 6. 3 颗粒破碎模拟 102 参考文献 104第7 章 道砟本构模型 106 7. 1 颗粒破碎的模拟 106 7. 1. 1 计算道砟基本摩擦角.f 109 7. 1. 2 颗粒破碎对摩擦角的影响 109 7. 2 单调加载的本构建模 111 7. 2. 1 应力应变参数 111 7. 2. 2 增量式本构模型 112 7. 3 循环加载的本构建模 121 7. 3. 1 各向异性初始应力状态下的剪切 122 7. 3. 2 循环加载模型 123 7. 4 模型验证与讨论 126 7. 4. 1 数值方法 126 7. 4. 2 模型参数计算 126 7. 4. 3 单调加载模型预测 127 7. 4. 4 分析模型与有限元预测值的对比分析 129 7. 4. 5 循环加载模型预测 130 参考文献 133第8 章 轨道排水和土工织物的应用 135 8. 1 排水 135 8. 1. 1 底砟排水 136 8. 1. 2 排水要求 136 8. 2 脏污指标 137 8. 2. 1 脏污指数和脏污百分比 137 8. 2. 2 孔隙脏污百分比 137 8. 2. 3 相对脏污率 138 8. 3 土工织物在轨道中的应用 139 8. 4 作为下部排水结构的竖向土工合成材料排水管 142 8. 4. 1 试验仪器和过程 142 8. 4. 2 试验结果及分析 142 参考文献 143第9 章 底砟层的作用———排水和过滤 145 9. 1 底砟层设计标准 145 9. 1. 1 过滤与透水标准 145 9. 1. 2 底砟选择案例研究 147 9. 2 颗粒过滤的经验研究 149 9. 2. 1 自然资源保护服务(NRCS)方法 149 9. 2. 2 自过滤方法 151 9. 3 排水和过滤的数学公式 151 9. 3. 1 几何概率模型 152 9. 3. 2 颗粒渗透模型 155 9. 4 收缩粒径分布模型 155 9. 4. 1 过滤层压实 155 9. 4. 2 过滤层厚度 156 9. 4. 3 占主导地位过滤层的收缩尺寸 157 9. 4. 4 控制过滤层的收缩尺寸 157 9. 4. 5 路基土参数的代表值 157Ⅹ 高等轨道岩土工程———有砟道床(翻译版) 9. 5 基于收缩标准的过滤有效性评估标准 158 9. 5. 1 Dc95模型 158 9. 5. 2 Dc35模型 159 9. 6 设计准则的含义 159 9. 7 多孔介质稳定状态下的渗流压力 160 9. 7. 1 基于康采尼.卡曼方程理论的发展 160 9. 7. 2 有效直径公式 161 9. 8 循环荷载作用下底砟的过滤性能 162 9. 8. 1 室内模拟 162 9. 8. 2 循环荷载作用下底砟层的变形特征 165 9. 8. 3 循环荷载作用下底砟应变与孔隙率关系 166 9. 8. 4 循环荷载作用下底砟的水力渗流 169 9. 9 循环荷载作用下颗粒迁移的时变地下水过滤模型 171 9. 9. 1 时变一维散体过滤层的压缩 171 9. 9. 2 累积因子 173 9. 9. 3 细颗粒累积导致孔隙率降低的数学描述 174 9. 9. 4 基于时间的水力传导模型 175 参考文献 176第10 章 轨道性能验证的现场试验 181 10. 1 场地位置和轨道铺设 181 10. 1. 1 实地勘测 181 10. 1. 2 轨道铺设 182 10. 2 现场测试设备 184 10. 2. 1 压力计 184 10. 2. 2 位移传感器 185 10. 2. 3 沉降桩 185 10. 2. 4 数据收集系统 186 10. 3 数据采集 186 10. 4 结果与讨论 186 10. 4. 1 钢轨下和轨枕边缘的道床竖向位移 187 10. 4. 2 道砟层的平均变形 187 10. 4. 3 道砟层的平均剪应变和平均体积应变 190 10. 4. 4 道床内不同层间的原位应力 190 10. 4. 5 试验结果与参考文献比较 191 参考文献 192第11 章 道砟密实和破裂的离散单元法建模 194 11. 1 离散单元法和PFC2D 194 11. 1. 1 计算法则 195 11. 1. 2 接触本构模型 195 11. 2 颗粒破裂模拟 197 11. 3 基于PFC2D的道砟力学特性数值模拟 198 11. 4 道砟破裂行为 203 11. 5 循环荷载作用下接触力链的发展机理 208 参考文献 209第12 章 轨道有限元模拟及应用案例研究 213 12. 1 轨道下部结构中土工复合材料的应用 213 12. 1. 1 有限元分析 215 12. 1. 2 现场测试与有限元预测结果对比分析 217 12. 2 轨道下短预制竖向排水管的设计过程 217 12. 2. 1 初步设计 218 12. 2. 2 现场试验结果与数值分析预测结果对比 219 参考文献 220第13 章 轨道的无损检测和状态评估 222 13. 1 试验室轨道模型 222 13. 1. 1 轨道模型 222 13. 1. 2 道床断面准备 222 13. 2 GPR 方法 224 13. 2. 1 GPR 的理论背景 224 13. 2. 2 GPR 数据采集和处理 226 13. 2. 3 天线频率的影响 227 13. 2. 4 雷达可探土工织物的影响 229 13. 2. 5 含水量的影响 230 13. 2. 6 利用介电常数确定道砟状态 230 13. 3 表面波的多通道分析方法 231 13. 3. 1 表面波多通道分析法研究 232 13. 3. 2 清洁道床和脏污道床的剪切