线路工程计算题答案 铁道工程(13页).doc
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1、-线路工程计算题答案 铁道工程-第 13 页3-7 设某新建铁路的路段设计速度为VK=120km/h,货物列车设计速度为VH=70km/h,若给定hmax=150mm,hmin=5mm,hQY=70mm,hGY=30mm,当曲线半径为R=2000m时,则:(1)确定曲线外轨超高的范围;(14.96mmh58.91mm)(2)计算当外轨超高为h=50mm时的欠超高hQ和过超高hG;(34.96mm,21.09mm)(3)应铺设多大的外轨超高?(54.37mm)解:(1)由 hQ=hK-hhQY hG=h-hHhGY hK =11.8 hH =11.8 可得, 11.8-hQYh11.8+hGY
2、代入数据,并计算 11.8-70h11.8+30可得14.96mmh58.91mm满足hmax=150mm,hmin=5mm的条件(2) 由 hQ=hK-h hG=h-hH hK =11.8 hH =11.8 可得, hQ=11.8-h hG=h-11.8 代入数据,并计算 hQ=11.8-50 hG=50-11.8 可得 hQ=34.96mm hG=21.09mm (3) 由 h =7.6 (新建铁路设计与施工时采用,见教材P56) 代入数据并计算h =7.6=54.37mm3-8 已知既有铁路上半径R=600m的某曲线行车资料为:NK=30列/日,PK=800t,VK=120km/h;NH
3、=75列/日,PH=4000t,VH=70km/h;NLH=8列/日,PLH=3000t,VLH=50km/h;要求:(1)计算通过该曲线列车的均方根速度VP;(2)按均方根速度计算确定实设曲线外轨超高h及欠超高hQ和过超高hG;(3)计算确定该曲线应设置的缓和曲线长度(已知:超高时变率容许值f=28mm/s,超高顺坡率容许值i=1)。解:(1)=73.4km/h(2)h =11.8=11.8 =106mm hQ=11.8-h=11.8-106=177mm 90mm hG=h-11.8= 106-11.8=57mm 50mmh =11.8=11.8 =32mm hQ=11.8-h=11.8-3
4、2=53.2 mm 50mm(3)根据行车安全条件计算=53m 根据旅客舒适度条件计算 = =126m 计算结果取、中的最大值,并取为10m的整倍数,故缓和曲线长度取为130米。4-3 某区段内最高气温41.0,最低气温19.0,最高轨温61.0,最低轨温19.0,欲在该区段内铺设60kg/m钢轨(截面积F=7745mm2)的无缝线路,现已知钢轨接头阻力为490KN,道床纵向阻力为9.1N/mm,所确定的设计轨温为25(实际铺轨温度范围为255)。要求:(1)计算钢轨的最大温度力;(2)计算伸缩区长度(取为25m的整倍数);(3)绘出降温时的基本温度力图;(4)计算长、短钢轨端部的位移量(钢轨
5、的弹性摸量E=2.1105MPa)。解:(1)由题意,当轨温降到最低轨温Tmin时,钢轨内产生最大温度拉力maxPt拉,maxPt拉=948762.5N=948.8KN(2)=50.4m50m(3)(略)(4)=106=7.1mm=1.7mm4-4 某无缝线路伸缩区内道床受到扰动,伸缩区内钢轨温度力图如图所示。已知钢轨的截面积F=7745mm2,钢轨的弹性模量E=2.1105Mpa,试求长钢轨端部A点的位移量。解:设图示阴影部分面积为A,则A=A1+A2+A3,其中A1=1740KNmA2=7177.5KNmA3=7830KNm=10.3mm8-3 韶山III型电力机车在R=600m的曲线上以
6、速度V=40km/h匀速行驶,试求机车的牵引力。解:=(2.25+0.01940+0.00032402)9.81=34.52 (N/t) (N/t)=34.52+9.81=44.32 (N/t)F=W= (N)8-4 韶山III型电力机车,牵引质量为3300t,列车长度为730m,当牵引运行行车速度为50km/h时,计算下列情况下的列车平均单位阻力:(1)在平道上;(2)在3的下坡道上;(3)列车在长1200m的4上坡道上行驶,坡度上有一个曲线,列车处于题8-4图(a)、(b)、(c)情况下。 题8-4图解:(1)=(2.25+0.01950+0.00032502)9.81=39.2 (N/t
7、)=(0.92+0.004850+0.000125502)9.81=14.43 (N/t) =15.42 (N/t)(2) (N/t) (N/t)(3)(a) (N/t) (N/t) (N/t) (b) (N/t) (c) (N/t) (N/t)8-5 列车处于题8-4图(a)情况时,分别求AC、CB和AB段的加算坡度。解:AC段: () CB段: () AB段: (N/t)8-6 韶山4型电力机车单机牵引,当限制坡度=4、6、9、12、15时,计算牵引质量G(取为10t的整倍数),并绘出G=关系曲线。若车站站坪坡度为2.5,对应于各的到发线有效长度分别为1050、850、750、650、55
8、0m,试按列车站坪起动条件和到发线有效长度检算牵引质量,并分别按一般和简化方法计算列车牵引辆数、牵引净载和列车长度。(列表计算)解:查表12-1,VJ=51.5km/h,FJ=431.6KN,P=292=184t,LJ=32.8m=(2.25+0.01951.5+0.0003251.52)9.81=40(N/t)=(0.92+0.004851.5+0.00012551.52)9.81=14.70 (1) (2) (3)计算内容计算式4691215计算牵引质量G(t)(1)50305030354027102180启动检算Gq(t)(2)90809080908090809080到发线有效长检算Gy
9、x(3)56004460390033302760实际牵引质量G(t)Min(G,Gq,Gyx)56004460354027102180一般方法列车牵引辆数(G-qs)/qp+17157453528牵引净载(n-1)qJ3980.63184.42502.11933.41535.4列车长度Lj+(n-1)Lp+Ls1010820653514417简化方法列车牵引辆数G/qp7056443427牵引净载KJG4034.93217.72548.81951.21569.6列车长度LJ+G/q10108206565104168-7 某设计线,限制坡度ix=12,到发线有效长度为850m,采用韶山8型电力机
10、车单机牵引。(1)试按限制坡度条件计算牵引质量、牵引净载和列车长度(简化方法);(2)若车站平面如题8-5图所示,检查列车在车站停车后能否顺利起动。解:(1)=(2.25+0.01951.5+0.0003251.52)9.81=40(N/t) (韶山8: 54.97)=(0.92+0.004851.5+0.00012551.52)9.81=14.70 (韶山8: 25.91) =2710(t)GJ=KJG=0.722710=1951.2 (t) (韶山8:690 t ,498.6 t)Ll=LJ+G/q=17.5+2710/5.677=494.9 (m) (韶山8:139m)(2)列车布置如图
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