本书针对传统线路计算理论存在的计算精度不高、理论不严谨的问题进行了归纳、总结、研究与改进,提出了若干计算新理论和新方法,如坐标法计算曲线计划正矢、流动坐标系坐标法整正曲线、实测正矢换算坐标法整正曲线、偏角换算坐标整正曲线、简易法整正曲线、坐标法整正道岔连接曲线、坐标法整正道岔导曲线、流动坐标系法计算线间距、绝对坐标系下连续曲线整正、边桩坐标法计算线路曲线伸缩量和配轨、坐标法计算道床横断面面积、边桩坐标计算桥梁工作线交点坐标及偏心距、线路平面方程计算线路纵断面高程和里程、CAD图形法检算铁路建筑限界等,抛弃了传统渐伸线法整正曲线理论、近似法计算支距矢距公式等。以上计算新方法新理论,计算过程复杂,工作量大,人工往往难以完成,为此全部编写了VB语言程序及CAD软件二次开发绘制图形程序辅助计算,极大地提高了运算速度。本书可作为工务线路维养、铁路基本建设技术管理参考之用,也可供在校师生学习研究之用。
廖显军,中国铁路南宁局集团有限公司高级工程师,长年从事铁道工程和铁道工务维修建设技术管理,主要研究铁路线路平纵断面研究新计算理论,先后在《铁道工务》《铁道运营技术》《广西铁道》《太原铁道科技》《铁路建设企业管理》等杂志发表29篇线路学术论文,3次获得广西铁道学会评选年度优秀论文奖,根据研究成果编写曲线整正、线间距、计划正矢、铁路建筑限界、曲线配轨、道岔曲线整正、桥梁偏心、桥墩中心坐标、桥梁工作线交点及支座中心坐标、线路平纵断面优化等18个不同功能的计算程序。
上篇 铁路线路计算新理论的研究
第1章 铁路线路计算常用数学公式002
1.1 平面两点间距公式002
1.2 直线方程的几种类型002
1.3 不同直线方程转化为标准直线方程003
1.4 圆心坐标及半径计算公式004
1.5 已知圆上三边长求圆半径008
1.6 点和直线的几何关系009
1.7 直线间的几何关系014
本章参考文献028
第2章 铁路线路计算新理论的研究029
2.1 铁路线路单曲线方程推导029
2.2 相对坐标系下连续曲线线路中心线坐标方程045
2.3 绝对坐标系下连续曲线线路中心线坐标方程058
2.4 复曲线方程的推导和计算074
本章参考文献102
下篇 铁路线路计算新理论的应用
第3章 铁路曲线计划正矢计算方法的改进105
3.1 坐标法计算曲线计划正矢和矢距105
3.2 计划正矢布桩的几种方法107
本章参考文献115
第4章 铁路单曲线整正新计算方法的研究116
4.1 目标函数的讨论116
4.2 坐标法整正单曲线新方法的研究117
4.3 绳正法整正曲线计算方法的改进137
4.4 偏角法转化坐标法整正曲线的研究150
4.5 简易拨道法和流水拨道法计算的改进157
4.6 道岔连接曲线整正计算新方法168
4.7 道岔导曲线方程177
4.8 直线型尖轨导曲线支距计算程序界面185
本章参考文献185
第5章 绝对坐标系下连续整正曲线计算187
5.1 确定切线方向控制桩187
5.2 铁路线路平面整正计算方法188
5.3 不等测点间距拨量修正计算方法192
本章参考文献193
第6章 线间距计算194
6.1 根据两曲线始终切线位置关系计算线间距194
6.2 绝对坐标系的线间距计算方法197
本章参考文献202
第7章 曲线缩短量计算203
7.1 利用边桩坐标原理计算曲线缩短量的方法203
7.2 长轨条配轨曲线缩短量计算新方法209
本章参考文献216
第8章 道床断面积计算理论217
8.1 单线路基双层无缝线路道床断面积计算217
8.2 双线路基道床双层道床断面积计算222
本章参考文献225
第9章 新建桥梁偏心距及工作线交点坐标计算新方法226
9.1 传统桥梁偏心距公式226
9.2 桥梁上任意一处的理论偏距计算227
9.3 绝对坐标系下桥梁墩台支座中心坐标计算方法232
本章参考文献236
第10章 既有线桥梁偏心距测量及其计算方法237
10.1 既有桥梁工作线交点坐标的测量和计算方法237
10.2 实测线桥偏心距计算方法238
本章参考文献239
第11章 线路纵断面高程计算新方法240
11.1 铁路线路纵断面高程方程240
11.2 铁路线路纵断面优化计算243
本章参考文献249
第12章 铁路建筑限界计算新方法250
12.1 利用CAD图形法检算铁路建筑限界新方法250
12.2 《技规》有缓和曲线地段建筑限界加宽计算方法253
本章参考文献256
附 录 本书配套计算程序界面257