现代高强度复合材料为节能解决方案提供了充足的机会，降低了对环境的影响，降低了铁路基础设施的全寿命周期成本。世界范围内不断增长的人口和不断扩大的城市化需要更多可持续的流动解决方案，以应对全球资源短缺和气候变化。英国铁路网所有者Network Rail与位于英国布里斯托尔的国家复合材料中心(NCC)合作，开发最先进的材料和技术，探索在铁路行业使用复合材料的新设计概念。
作为最可持续的交通方式之一，轨道交通系统在出行需求中所占的份额越来越大。根据国际运输论坛2019年运输展望，未来30年，全球客运运输需求将增加一倍以上，货运需求预计将增加两倍。
不断增长的旅客需求需要先进的铁路基础设施
复合材料由于其轻质、耐用性和低环境足迹的特点，已经在交通运输行业中发挥着越来越重要的作用。复合材料比传统材料提供了显著的改进，为各种关键基础设施项目提供了创新和可持续的解决方案。
许多国家，无论是拥有完善的或快速发展的铁路网的国家，都在探索现代复合材料，以满足其铁路工业所需的大规模基础设施改善的需求。
比如说美国，考虑到美国铁路网由近14万英里的轨道和10万多座桥梁组成，所有这些都需要不断升级和维修，在铁路行业使用复合材料可以显著降低基础设施生命周期成本。英国铁路网每年对木材、混凝土和钢结构进行超过1万次的检查，这些结构对该国铁路运输系统的完整性和可靠性至关重要。
铁路网推出复合人行天桥
英国第一座自支撑式FRP桥于2007年10月由铁路网公司在St. Austell安装，由WSP设计。随后铁路网公司于2011年在Dawlish安装了第一座全复合材料车站人行桥(由英国Tony Gee和Partners LLP设计，由英国Pipex制造)。
20年，由英国伦敦的Marks Barfield建筑事务所和位于丹麦林比的工程咨询集团COWI设计了名为“Futura”的复合人行桥。它展示了在铁路基础设施在新建和替换结构中使用轻质和耐用复合材料所能带来的好处。
其概念人行桥组件是在布里斯托尔的NCC工厂中使用现代高精度制造方法制造而成，可以在现场快速直接地进行精密装配，对铁路网络运营、道路交通和当地企业的干扰很小。
该技术将允许在美学上复制原有钢结构或混凝土结构特征的建筑替代基础设施，同时提供更轻、更耐用的解决方案。
高性能复合材料打造高性价比的铁路基础设施
预制的大型部件将由纤维增强塑料(FRPs)模压成型。FRP是一种由纤维增强的聚合物基体组成的复合材料。这种纤维可以由玻纤或碳纤维制成，在某些情况下，可使用纸或木纤维用于生物降解复合材料。现代复合材料中的聚合物基体通常是环氧树脂、乙烯酯或聚酯热固性塑料。FRPs广泛应用于航空航天、汽车、船舶和建筑行业。
与钢铁和钢筋混凝土等传统建筑材料相比，在铁路基础设施中使用FRP复合材料的主要优势在于该材料具有较高的比强度和比刚度，最终实现结构轻量化。
FRPs具有优异的耐腐蚀性和耐候性，使其适合于长期的结构使用并减少维护。NCC的最新技术和专业知识使成本效益高的FRP构件符合严格的火灾、烟雾和毒性标准，适用于各种铁路基础设施应用。
在铁路基础设施中广泛采用复合材料
从这个角度来看，这种方法将使复合材料的创新可以转移到更广泛的铁路基础设施，包括人行道、车站平台和铁路门架。
这种复合材料的非磁性和非导电性使其特别适用于制造英国铁路网的扶手、围栏和第三轨覆盖，英国的架空线和第三轨系统约占整个铁路网的40%，最大限度地降低了致命电击的风险。
铁路工业迈向下一代复合材料的途径
当考虑到制造过程中所涉及的能源和材料资源时，无论从单位重量还是从受力能力来看，FRP构件的成本似乎都比传统钢材高。然而，在铁路基础设施中使用FRP复合材料的直接和间接好处，如大规模预制组件的快速组装(较少的劳动力需求)，更长的生命周期，和减少维护成本，揭示了现代复合材料比传统建筑材料的竞争力。（来源：中国复材）
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