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原文传递铁路线路复曲线计算方法研究

论文题名：	铁路线路复曲线计算方法研究
关键词：	铁路线路;复曲线计算;临界控制;曲率变化;切线重合
摘要：	曲线是铁路线路当中不可或缺的重要组成部分，一直以来都是国内外专家和学者的重点研究对象。在工程条件相对较复杂的区段，复曲线的设计就显得尤为重要。它可以更好的适应地形的变化，并且满足规范中对于曲线的要求、列车运行过程中的安全要求以及旅客乘坐舒适度的要求。因此，对于铁路线路复曲线的计算方法的研究就十分有必要，通过对复曲线的分析计算，可以让铁路线路在曲线地段更好的进行连接过渡。　　文章首先以实际工程问题中的复曲线为出发点，通过对国内外现有研究情况的分析总结与现场工程资料的收编整理，总结出了复曲线连接计算中的一类特殊情况，即双弯同向复曲线。在对已有的基本同向复曲线数学计算模型的学习中，掌握了复曲线连接计算需要注意的问题。之后，借助最小二乘法对曲线进行拟合以得到相关信息。最后，在理论与实际联系的基础上建立了双弯同向复曲线的数学计算模型，并对所有复曲线的情况进行了详细的分类。　　论文在数学计算模型建立之后，对用于复曲线连接过渡的基本缓和曲线特性进行了分析，从基本缓和曲线的作用以及缓和曲线长度的确定开始，深入分析了基本缓和曲线的图形、曲线要素，并得出了缓和曲线长度与被连接曲线半径之间的倍数关系，找到了基本缓和曲线在缓和曲线长度较长时存在突变点这一临界控制条件。由此提出了复曲线连接过渡的理论依据。在分析了基本缓和曲线的设置准则以及曲率变化情况后，提出了切线重合原理是复曲线成功连接过渡的必要条件。　　通过对复曲线连接的理论分析，重点阐述了复曲线的计算方法。首先，按照复曲线连接计算的情况分类，分别对基本同向复曲线以及双弯同向复曲线这两种情况从建立计算模型到计算方法进行了详细描述，提出了补全曲线法在解决双弯同向复曲线问题中的适用性。最后，对复曲线计算中的坐标方程计算公式给出了推导方法，从边界条件的确定到曲率微分方程的建立再到应用积分的方法进行求解，并对计算图形进行分析总结，整体的计算流程更趋完善。　　最后，论文将分析研究的理论知识应用于实际工程问题，以陇海线小半径曲线群地段的复曲线连接情况为例，进行了详细的分解计算，并借助FORTAN编程完成冗长的计算过程，使得计算更加简明扼要。通过校核验证最终完成复曲线计算方法的研究。在验证过程中，也证实了前述理论分析的正确性以及在解决实际工程问题中的有效性和可行性，具有一定的实际意义。
作者：	王科
专业：	道路与铁道工程
导师：	王保成
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文