
作者:(澳)布迪马·因卓拉特纳(Buddhin
页数:264
出版社:机械工业出版社
出版日期:2018
ISBN:9787111583189
电子书格式:pdf/epub/txt
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。
作者简介
布迪马·因卓拉特纳教授是国际知名的岩土工程研究员及顾问。毕业于伦敦大学帝国理工学院土木工程专业, 后于帝国理工学院获得土力学硕士学位, 随后获得加拿大阿尔伯塔大学岩土工程博士学位。现任澳大利亚伍伦贡大学土木、矿业与环境工程学院教授及主任。2009 年获上海理工大学土木工程专业荣誉教授。他对铁路岩土工程、软黏土工程、地基处理、环境岩土工程与岩土水力学等专业在交通基础设施工程及大坝工程中的应用做出了杰出的贡献。
在他的领导下, 伍伦贡大学岩土力学与铁路工程中心已经发展成为一个在地基加固和运输岩土力学方面的机构, 承担着国家和国际研究及咨询工作。
他多年的努力得到了国际认可。在其获得的众多奖项中, 尤为突出的是: 2009 年由澳大利亚岩土力学学会举办的EH Davis 纪念讲座, 表彰其在岩土工程理论与实践方面的突出贡献, 同年, 由澳大利亚联邦政府举办的商业高等教育圆桌会议授予其轨道创新奖。除本书外, 他还编著了4 本书, 在国际期刊和会议上发表350 余篇论文, 受邀进行全球主题演讲30余场。他的数篇作品已获得加拿大岩土工程学会和瑞典岩土工程学会组织的国际岩土力学计算方法与发展协会颁发的杰出贡献奖。布迪马·因卓拉特纳教授是国际知名的岩土工程研究员及顾问。毕业于伦敦大学帝国理工学院土木工程专业, 后于帝国理工学院获得土力学硕士学位, 随后获得加拿大阿尔伯塔大学岩土工程博士学位。现任澳大利亚伍伦贡大学土木、矿业与环境工程学院教授及主任。2009 年获上海理工大学土木工程专业荣誉教授。他对铁路岩土工程、软黏土工程、地基处理、环境岩土工程与岩土水力学等专业在交通基础设施工程及大坝工程中的应用做出了杰出的贡献。
在他的领导下, 伍伦贡大学岩土力学与铁路工程中心已经发展成为一个在地基加固和运输岩土力学方面的机构, 承担着国家和国际研究及咨询工作。
他多年的努力得到了国际认可。在其获得的众多奖项中, 尤为突出的是: 2009 年由澳大利亚岩土力学学会举办的EH Davis 纪念讲座, 表彰其在岩土工程理论与实践方面的突出贡献, 同年, 由澳大利亚联邦政府举办的商业高等教育圆桌会议授予其轨道创新奖。除本书外, 他还编著了4 本书, 在国际期刊和会议上发表350 余篇论文, 受邀进行全球主题演讲30余场。他的数篇作品已获得加拿大岩土工程学会和瑞典岩土工程学会组织的国际岩土力学计算方法与发展协会颁发的杰出贡献奖。
韦杜德·萨利姆博士是澳大利亚昆士兰黄金海岸市政府环境与交通部高级岩土工程师。毕业于孟加拉工程技术大学, 于泰国亚洲理工学院获得岩土工程硕士学位, 并获得伍伦贡大学岩土工程博士学位。他是伍伦贡大学岩土力学与铁路工程中心兼职研究员, 曾是悉尼铁路公司的岩土工程师。他是一部关于轨道岩土工程书籍与多篇铁路现代化领域的各种国际期刊和会议的技术论文的合著者。
乔拉查特·鲁吉齐亚特卡门乔恩博士是伍伦贡大学土木工程高级讲师。他毕业于泰国孔敬大学土木工程专业, 于泰国亚洲技术研究所获得硕士学位。之后他在伍伦贡大学获得了岩土工程博士学位。他的专业领域包括交通基础设施地基加固和软黏土工程。2009年, 他获得了国际岩土力学计算方法与发展协会的论文奖。此外, 由于他在交通基础设施软土地基稳定方面的创新, 于2006 年获伍伦贡开拓者奖。他在国际期刊和会议上发表了50 多篇文章。
本书特色
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
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 157
Ⅹ 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















