《铁道工程》课程教学大纲

1、铁道工程课程教学大纲一、课程基本信息英文名称railway engineering 课程编号341100270课程类型专业方向选修课课程学分3课程学时54适用专业土木工程先修课程材料力学、工程地质后修课程道路勘测设计课程负责人课程团队、二、课程性质与定位铁道工程是土木工程专业道路与铁道工程方向的一门专业方向选修课。本课程按照土木工程大类培养目标的要求，有机整合了铁路轨道、路基工程和选线设计等方面的内容，系统阐述了铁道工程领域的基本概念、设计原理和设计方法。随着我国高速铁路的快速发展，本课程可为以公路工程为主的学生较好具备铁道工程相关知识及能力打下基础，从而帮助学生同时拥有公路、铁路两个不同行业

2、系统的素质、能力、知识储备。本课程需要先修材料力学、工程地质等课程，从而掌握轨道结构力学分析、无缝线路稳定性分析、路堤填土质量检测所需要的力学理论及地质学原理。后修课程为道路勘测设计，从而深入学习本课程所涉及的线路选线设计方面的标准及原理。三、课程目标1.知识目标：通过学习该课程，使学生基本掌握铁路轨道、路基和线路的设计理论和方法，熟悉普通线路轨道结构力学分析方法及无缝线路设计方法，了解高速、重载铁路的基本知识和轨道测试的一般方法。2.能力目标：通过本课程的学习，使学生具备从事铁道工程的项目规划、设计、施工及管理的能力，能在铁路设计、施工、开发部门从事技术或管理工作。3.素质目标：通过本课程的

3、学习，使学生锻炼自主学习能力和团队协作精神，形成科学严谨的工作作风和认真负责的工作态度，树立起积极投身于我国铁路建设事业的使命感。四、主要内容和要求绪论【目的要求】1、掌握 铁路运输生产量的指标及计算方法2、熟悉 铁道工程的构成特点3、了解 世界以及我国铁路建设历史与未来发展趋势【教学设计建议】多媒体授课，以我国目前高速铁路的大发展情况引入新课，通过图片、视频等多种形式讲解。【讲授内容】1、铁路运输的性质2、世界铁路由来与发展3、中国铁路建设与规划【自学内容】1、世界高速铁路与重载运输的发展动态第一章 轨道结构【目的要求】1、掌握 普通线路预留轨缝的计算、轨枕间距的设计方法以及轨道结构的合理配

4、套原则2、熟悉 钢轨、轨枕、联结零件、道床的基本类型、功能及基本特性3、了解 无砟轨道的主要类型及各自的技术特点【教学设计建议】多媒体授课，通过图片讲解轨道结构的组成，针对具体算例，使学生牢固掌握普通线路预留轨缝的设计思路、轨枕间距的计算步骤及要点。【讲授内容】1、钢轨2、轨枕3、联结零件4、有砟道床5、轨道结构的合理配套【自学内容】1、无砟轨道第二章 轨道几何形位【目的要求】1、掌握 直线轨道几何形位、曲线轨距加宽原则及确定方法、外轨超高设置方法等2、熟悉 缓和曲线的几何形位条件、缓和曲线长度的确定方法3、了解 机车车辆走行部分的构造【教学设计建议】多媒体授课，通过图片详细阐明直线轨道几何形

5、位、曲线内轨加宽及外轨超高原理，针对具体算例，使学生牢固掌握外轨超高的计算方法、曲线轨距的设计要点。【讲授内容】1、机车车辆走行部分的构造2、直线轨道几何形位3、曲线轨距加宽4、曲线轨道外轨超高5、缓和曲线第三章 道岔【目的要求】1、掌握 单开道岔的构造、单开道岔的几何尺寸及总布置图绘制等2、熟悉 道岔的功能及类型3、了解 影响过岔速度的因素及高速道岔的平纵断面特征、结构特征【教学设计建议】多媒体授课，通过图片详细阐明单开道岔的构造、单开道岔的几何尺寸及总布置图中各主要尺寸的计算原理，通过具体案例，使学生基本掌握单开道岔的设计要点。【讲授内容】1、道岔的功能及类型2、单开道岔的构造3、单开道岔

6、的几何尺寸4、单开道岔的总布置图5、过岔速度【自学内容】1、高速道岔第四章 轨道结构力学分析【目的要求】1、掌握 轨道动力响应的准静态计算方法、轨道部件强度检算方法2、熟悉 车辆的脱轨条件及安全性评价指标3、了解 钢轨接头受力分析模型、轨道结构横向受力计算模型【教学设计建议】多媒体授课，通过图片、公式推导详细阐明轨道动力响应的准静态计算方法、轨道部件强度检算方法，通过具体工程案例，使学生系统掌握轨道结构竖向受力的准静态计算过程及注意事项。【讲授内容】1、作用在轨道结构上的力2、轨道结构竖向受力的静力计算3、轨道动力响应的准静态计算4、轨道部件强度检算5、车辆的脱轨条件【自学内容】1、钢轨接头受

7、力分析2、轨道结构横向受力分析第五章 无缝线路【目的要求】1、掌握 无缝线路基本温度力图绘制及轨端伸缩量计算方法、普通无缝线路设计方法2、熟悉 无缝线路稳定性分析原理、胀轨跑道的发生过程3、了解 线路纵向阻力产生原因、线路横向阻力产生原因【教学设计建议】多媒体授课，通过图片、公式推导详细阐明轨道动力响应的准静态计算方法、轨道部件强度检算方法，通过具体工程案例，使学生系统掌握轨道结构竖向受力的准静态计算过程及注意事项。【讲授内容】1、温度力计算基本原理2、无缝线路稳定性分析3、普通无缝线路设计第六章 轨道维护及管理【目的要求】1、掌握 曲线缩短轨布置计算方法2、熟悉 线路维修、大修及综合整修的主

8、要工作内容3、了解 轨道几何形位检测的方法、轨道部件状态检测的方法【教学设计建议】多媒体授课，使学生了解轨道几何形位检测的方法、轨道部件状态检测的方法，熟悉线路维修、大修及综合整修的主要工作内容，通过图片、公式推导详细阐明曲线缩短轨布置计算方法。【讲授内容】1、轨道检测2、轨道维修及管理3、线路大修及管理4、缩短轨计算第七章 路基构造及一般路基设计【目的要求】1、掌握 路基横断面设计要点、路基基床结构及填料选择标准2、熟悉 路基土石方数量计算及调配要点3、了解 路基工程的组成、性质和特点，路基过渡段与接口设计内容【教学设计建议】多媒体授课，使学生了解路基工程的组成、性质和特点，掌握路基横断面设

9、计要点、路基基床结构及填料选择标准，通过武广高铁施工有关视频详细介绍高速铁路路基施工工艺及控制标准，纠正学生重桥隧、轻路基的错误观点。【讲授内容】1、路基工程的组成及特点2、路基横断面设计3、路基基床4、路基过渡段处理方法【自学内容】1、路基接口设计2、路基土石方数量计算及调配第八章 路基动力特性与稳定性分析【目的要求】1、掌握 基床厚度的确定原则、路堤填土压实质量的检测方法2、熟悉 基床土的临界动应力概念、路基静荷载计算的换算土柱法3、了解 路基中动应力的分布规律及简化计算方法【教学设计建议】多媒体授课，使学生熟悉路基荷载计算方法及基床土的临界动应力概念，掌握基床厚度的确定原则、路堤填土压实

10、质量的检测方法，通过武广高铁施工有关视频详细介绍高速铁路路堤填土压实质量的检测方法。【讲授内容】1、路基的荷载2、基床的动力特性3、路堤填土的压实与检测第九章 路基排水与路基防护【目的要求】1、掌握 路基排水和防护常用的工程措施2、熟悉 滑坡稳定性分析中的传递系数法3、了解 路基排水和防护设计的一般原则【教学设计建议】多媒体授课，通过工程图片、具体案例使学生掌握路基排水和防护常用的工程措施及其适用场合。【讲授内容】1、路基地面排水2、路基排降地下水3、路基防护4、滑坡分析中的传递系数法第十章 线路平面和纵断面设计【目的要求】1、掌握 区间线路平面设计和纵断面设计要点2、熟悉 路基地段的平面设计

11、和纵断面设计3、了解 桥涵、隧道地段的平面设计和纵断面设计【教学设计建议】以学生自学为主，掌握区间线路平面设计和纵断面设计要点。【讲授内容】1、区间线路平面设计2、区间线路纵断面设计3、桥涵、隧道、路基地段的平面和纵断面设计五、学时分配建议表理论教学内容学时绪论2第一章 轨道结构4第二章 轨道几何形位6第三章 道岔6第四章 轨道结构力学分析8第五章 无缝线路6第六章 轨道维护及管理2第七章 路基构造及一般路基设计6第八章 路基动力特性与稳定性分析6第九章 路基排水与路基防护4第十章 线路平面和纵断面设计2合计54六、实施建议1、教学组织（1）采用启发式、互动式教学，体现教师的主导作用与学生的主

12、体作用。通过交互式教学，课上、课下与学生交流，有效调动学生的积极性，促进学生积极思考，激发学生学习潜能；（2）多媒体教学，通过丰富的现场图片、视频，结合工程具体案例，突破课程中的重点、难点，使学生从枯燥的说教中解放出来，提高教学质量；（3）结合典型的铁道工程实例，到工程施工现场进行讲课或课程实习，激发学生的学习兴趣；（4）对于轨道结构力学分析等内容，采用具体设计算例，将任务分解，按照教学顺序安排学生分析求解，提高学生分析实际问题的能力。2、教材选编（1）教材应图文并茂，提高学生的学习兴趣，加深学生对高速铁路施工的认识和理解，教材表达必须准确、科学；（2）教材内容应体现先进性、实用性，要将本专业新标准、新规范、新工艺及时纳入教材，使教材更贴近本专业实际生产需要；（3）考虑到后修课程内容，本教材内容应重点放在轨道结构、铁路路基等方面，教材的设计内容要具体，并具有可操作性。3、教学团队课程负责人及主讲教师应具有比较丰富的教学经验，在铁道工程某个领域具有较高的学术水平。教师队伍的知识结构应该涵盖轨道、路基及选线三方面内容，年龄结构以老中青结合为主。部分内容可邀