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在交通运输中，钢轨是作为铁路运输轨道的重要组成部分，与铁路具有同样悠久的历史，在1840年就开始了钢轨的生产。
钢轨的受力条件比较复杂，在使用过程中，轨端部分承受的周期性冲击载荷。在火车轮的作用下，钢轨踏面有接触应力、机车运行中的滚动摩擦以及刹车时的滑动摩擦。轨道的损害形式主要有断裂、踏面磨损等。为了能适应铁路运输高速、重载的需要，以及为了保证列车高速在运行时平稳性、舒适性、安全性和高的运营效率，对于高速铁路的钢轨要进行严格的要求，具体要求如下：
1.需要具有高耐磨性、高强度。
2.要具有良好的抗疲劳性能，特别是良好的抗接触疲劳性能，除了要求具有高强度外，还需要具有高清洁度。
3.具有良好的焊接性能，从而使用无缝线路的要求。
4.应具有良好的抗断裂性能，保证铁路系统运行的安全可靠性。
5.具有高的平直度和尺寸精度。
接下来我们再来说一下钢轨为什么不能直接铺设在路面上？
大家都知道火车的安全行驶是靠铁路轨道来实现的，铁路轨道的重要组成部件就是钢轨，也可以说火车是在钢轨上安全匀速行驶的。钢轨钉在枕木上，枕木铺设在道砟上，那钢轨为什么要钉在枕木上，不是直接铺在地面上呢？直接铺设在地面还能省时省力，同时还能节省成本。下面为大家简单解释下钢轨不能直接铺在地面上的原因：
我们知道火车自身的重量和载重量非常大，如果把钢轨直接铺在路基面上，钢轨和路基面的接触面积小，单位面积承担的重量就大，路基面承受不了这么大的重量，就要发生高低不平的沉陷，影响火车的行驶安全。把钢轨钉在枕木上，扩大了接触面。不过如果直接把枕木铺在路基面上，不仅方向不易固定，而且仍然要发生沉陷，使钢轨左右歪斜，高低不平。把枕木铺设在道砟上，火车的重量通过钢轨传到枕木，再由枕木通过道砟传到更大的路基面上，使接触面积增大，单位面积上的压力降低，路基面也就能够承载得起很大的火车重量了。
总之，钢轨不能直接铺在地面上是为了保证火车安全、平稳、高速地行驶。