復合材料在鐵路基礎設施中的未來
現代高強度復合材料為節能解決方案提供了充足的機會，降低了對環境的影響，降低了鐵路基礎設施的全壽命周期成本。范圍內不斷增長的人口和不斷擴大的城市化需要更多可持續的流動解決方案，以應對資源短缺和氣候變化。英國鐵路網所有者Network Rail與位于英國布里斯托爾的復合材料中心(NCC)合作，開發先進的材料和技術，探索在鐵路行業使用復合材料的新設計概念。
作為可持續的交通方式之一，軌道交通系統在出行需求中所占的份額越來越大。根據國際運輸論壇2019年運輸展望，未來30年，客運運輸需求將增加一倍以上，貨運需求預計將增加兩倍。
不斷增長的旅客需求需要先進的鐵路基礎設施
復合材料由于其輕質、耐用性和低環境足跡的特點，已經在交通運輸行業中發揮著越來越重要的作用。復合材料比傳統材料提供了顯著的改進，為各種關鍵基礎設施項目提供了創新和可持續的解決方案。
許多，無論是擁有完善的或快速發展的鐵路網的，都在探索現代復合材料，以滿足其鐵路工業所需的大規?；A設施改善的需求。
比如說美國，考慮到美國鐵路網由近14萬英里的軌道和10萬多座橋梁組成，所有這些都需要不斷升級和維修，在鐵路行業使用復合材料可以顯著降低基礎設施生命周期成本。英國鐵路網每年對木材、混凝土和鋼結構進行超過1萬次的檢查，這些結構對該國鐵路運輸系統的完整性和可靠性至關重要。
鐵路網推出復合人行天橋
英國座自支撐式FRP橋于2007年10月由鐵路網公司在St. Austell安裝，由WSP設計。隨后鐵路網公司于2011年在Dawlish安裝了座全復合材料車站人行橋(由英國Tony Gee和Partners LLP設計，由英國Pipex制造)。
20年，由英國倫敦的Marks Barfield建筑事務所和位于丹麥林比的工程咨詢集團COWI設計了名為“Futura”的復合人行橋。它展示了在鐵路基礎設施在新建和替換結構中使用輕質和耐用復合材料所能帶來的好處。
其概念人行橋組件是在布里斯托爾的NCC工廠中使用現代高精度制造方法制造而成，可以在現場快速直接地進行精密裝配，對鐵路網絡運營、道路交通和當地企業的干擾很小。
該技術將允許在美學上復制原有鋼結構或混凝土結構特征的建筑替代基礎設施，同時提供更輕、更耐用的解決方案。
高性能復合材料打造高性價比的鐵路基礎設施
預制的大型部件將由纖維增強塑料(FRPs)模壓成型。FRP是一種由纖維增強的聚合物基體組成的復合材料。這種纖維可以由玻纖或碳纖制成，在某些情況下，可使用紙或木纖維用于生物降解復合材料?，F代復合材料中的聚合物基體通常是環氧樹脂、乙烯酯或聚酯熱固性塑料。FRPs廣泛應用于航空航天、汽車、船舶和建筑行業。
與鋼鐵和鋼筋混凝土等傳統建筑材料相比，在鐵路基礎設施中使用FRP復合材料的主要優勢在于該材料具有較高的比強度和比剛度，終實現結構輕量化。
FRPs具有優異的耐腐蝕性和耐候性，使其適合于長期的結構使用并減少維護。NCC的新技術和專業知識使成本效益高的FRP構件符合嚴格的火災、煙霧和毒性標準，適用于各種鐵路基礎設施應用。
在鐵路基礎設施中廣泛采用復合材料
從這個角度來看，這種方法將使復合材料的創新可以轉移到更廣泛的鐵路基礎設施，包括人行道、車站平臺和鐵路門架。
這種復合材料的非磁性和非導電性使其特別適用于制造英國鐵路網的扶手、圍欄和第三軌覆蓋，英國的架空線和第三軌系統約占整個鐵路網的40%，大限度地降低了致命電擊的風險。
鐵路工業邁向下一代復合材料的途徑
當考慮到制造過程中所涉及的能源和材料資源時，無論從單位重量還是從受力能力來看，FRP構件的成本似乎都比傳統鋼材高。然而，在鐵路基礎設施中使用FRP復合材料的直接和間接好處，如大規模預制組件的快速組裝(較少的勞動力需求)，更長的生命周期，和減少維護成本，揭示了現代復合材料比傳統建筑材料的競爭力。
