2022年线路工程计算题答案铁道工程 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆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；（14.96mm h58.91mm ）（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-h hQY hG=h-hHhGY hK =11.8RVK2 hH =11.8RVH2可得， 11.8

2、RVK2-hQYh11.8RVH2+hGY代入数据，并计算 11.820001202-70 h11.8 2000702+30 可得14.96mm h58.91mm 满足 hmax=150mm ，hmin=5mm 的条件（2） 由 hQ=hK-h hG=h-hH hK =11.8RVK2 hH =11.8RVH2可得， hQ=11.8RVK2-h hG=h-11.8RVH2代入数据，并计算 hQ=11.8 20001202-50 hG=50-11.8 2000702可得 hQ=34.96mm hG=21.09mm 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - -

3、 - -第 1 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆（3） 由 h =7.6RVK2（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 20001202=54.37mm 3-8 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=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

4、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）ZZpNGVNGV2300084000758003050300087040007512080030222=73.4km/h （2）h =11.8RVp2=11.8 6004.732 =106mm hQ=11.8RVK2-h=11.8 6001202-106=177mm 90mm hG=h-11.8RVH2= 106-11.8 600502=57mm 50mm h =11.8RVp2=11.8 20004.732 =32mm hQ=11.8RVK2-h=11.8 20001202-32=53.2 mm

5、 50mm （3）根据行车安全条件计算000ihl=2106=53m 根据旅客舒适度条件计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆max006. 3Vhl= 120286 . 3106=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.

6、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25 m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=max5 .2拉tF=）（）（0.1952577455.2=948762.5N=948.8KN （2）rPPlHtsmax=1.9490948.8=50.4m50m （3） （略）（4）EFrPPHt2max2）（长=1.97745101.

7、224908 .94852）（106=7.1mm EFrlEFlPPHt82max2）（长=7745101 .28105.121.97745101.22105.124908 .94856256）（=1.7mm 4-4 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=2.1 105Mpa ，试求长钢轨端部A 点的位移量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆mmA1A2mAA3解：设图示阴影部分面积为A，则 A=A1+A2+A3

8、 ，其中A1=205 .7945 .96821）（=1740KN m A2=300.6645.9685.7945.96821）（）（=7177.5KNm A3=200.4905.9680.6645 .96821）（）（=7830KN m 65107745101 .278305.71771740EFAA=10.3mm 8-3 韶山 III型电力机车在R=600m的曲线上以速度V=40km/h 匀速行驶，试求机车的牵引力。解：gVVw)00032.0019.025. 2(20=（2.25+0.019 40+0.00032 402） 9.81 =34.52 （N/t ）81.981.96006006

9、00gRwr（N/t ）rwww00=34.52+9.81=44.32 （N/t ）F=W=55.611532.441380wP（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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆题 8-4 图解

10、： （1）gVVw)00032. 0019. 025.2(20=（2.25+0.019 50+0.00032 502） 9.81 =39.2 （N/t ）gVVw)000125. 00048.092.0( 20=（0.92+0.0048 50+0.000125 502） 9.81 =14.43 （ N/t ）GPGwPww 000 =330013843.14330052.39138 =15.42 （N/t ）（2）4 .298. 93giwi（ N/t ）98.134 .2942.150ijwww（N/t ）（3） （a）ylLL38.38 .9730245 .105 .10gLwlr（N/t

11、 ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆2.398 . 94giwi（N/t ）0.582 .3938.342.150irjwwww（N/t ）(b)62.542.3942.150ijwww（N/t ）（ c）69.18 .9730125.1025.10gLwlr（ N/t ）3.562 .3969.142.150irjwwww（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：345.08 .938.3gwirr（）345.434

12、5. 04rjiii（） CB段：4iij（） AB段：058.28 .91200245 .105 .10gLwABr（N/t ）21.08 .938.3gwirr（）21.421.04rjiii（）8-6 韶山4 型电力机车单机牵引，当限制坡度xi=4、6、 9、12、 15时，计算牵引质量 G（取为 10t 的整倍数），并绘出 G=)(xif关系曲线。若车站站坪坡度为2.5 ，对应于各xi的到发线有效长度分别为1050、850、750、650、550m ，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-

13、1，VJ=51.5km/h ，FJ=431.6KN，P=292=184t ，LJ=32.8m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆gVVw)00032. 0019. 025.2(20=（2.25+0.019 51.5+0.00032 51.52） 9.81 =40（N/t ）gVVw)000125. 00048.092.0( 20=（0.92+0.0048 51.5+0.000125 51.52） 9.81 =14.70 xxjygiwgiwPFG )(00（1）qqqqqyqgiwgiwP

14、FG )(（2）)(JayxyxLLLG（ 3）计算内容计算式4 6 9 12 15 计 算 牵 引 质 量G（t ）（1）5030 5030 3540 2710 2180 启动检算Gq（t ）（2）9080 9080 9080 9080 9080 到 发 线 有 效 长 检算 Gyx（3）5600 4460 3900 3330 2760 实 际 牵 引 质 量G（t ）Min（G ，Gq，Gyx） 5600 4460 3540 2710 2180 一般方法列车牵引辆数（G-qs） /qp+1 71 57 45 35 28 牵引净载（n-1 ）qJ 3980.6 3184.4 2502.1 1

15、933.4 1535.4 列车长度Lj+（n-1 ）Lp+Ls1010 820 653 514 417 简化方法列车牵引辆数G/qp70 56 44 34 27 牵引净载KJG 4034.9 3217.7 2548.8 1951.2 1569.6 列车长度LJ+G/q 1010 820 656 510 416 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆8-7 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

16、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。462.756003.52.5a-10R-1000Ly-174.5150咽喉区咽喉区150车站中心线550解： （1）gVVw)00032. 0019. 025.2(20=（ 2.25+0.019 51.5+0.00032 51.52） 9.81 =40 （N/t ） (韶山 8： 54.97) gVVw)000125.00048.092. 0( 20=（0.92+0.0048 51.5+0.000125 51.52） 9.81 =14.70 (韶山 8： 25.91) 128. 97.14)128 .

17、940(1844316009. 0 )(00 xxjygiwgiwPFG=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）列车布置如图所示时，其起动加算坡度最大1392/5 .17410006005.3rqiii=3.88 ( ) 88. 381.934.34)88. 381.905.49(882300009. 0 )(qqqqqyqgiwgiwPFG=2753 (t) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归

18、纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆GGq故列车在车站停车后能顺利起动8-8 某新建单线铁路，采用半自动闭塞，控制区间列车往返行车时分为24 分钟，货运波动系数为1.10 ，货物列车牵引定数为3300t ，每天旅客列车4 对、零担列车1对、摘挂列车2 对，求该线的通过能力和输送能力。（注：车站间隔时分和扣除系数采用教材相应表中的上限值；零担与摘挂列车的满轴系数分别为0.5 、0.75 ）解：通过能力36249014001440HBFWTttttTN=39.7 （对 /d ）折算的普通货物列车对数)()()(1ZZZLLLKHKHKHKKHNNNN

19、NN=9 .242)75.05.1(1)5.00.2(03.1420.017.39（对 /d ）输送能力：6.1910.110330072.09.2436510365606JHGNC（Mt/a ）9-4 某设计线路段速度为120km/h 之路段内有交点JD1与 JD2，其距离为1495.98m，且已知601、R1=800m ，801、R1=1000m 。试选用缓和曲线长度l1、 l2，并分析所选结果对列车运营条件的影响。解：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆加缓和曲线之后的切线长2tan2

20、2tan)24(2402223RlRlRRllT故2tan21111RlT，2tan22222RlT夹直线长度：（一般条件）困难条件80)(5021TTLLJ故)502tan2tan(2221121RRLll=288.04 （ m ） ( 困难条件 ) 或)802tan2tan(2221121RRLll=228.04 （m ） ( 一般条件 ) 查表 2-7 可得（一般条件）困难条件270)(23021ll故夹直线长度只能满足困难条件，缓和曲线可满足一般条件取120，150。夹直线长度会对线路养护和行车平稳造成一定影响。9-6 某设计线，采用东风4 型内燃机牵引，限制坡度为9，若在加力牵引地段

21、采用补机推送方式，试求最大双机牵引坡度。解：查表12-2，P=135t ，VJ=20km/h，FJ=302.1KN gVVw)000178.00293. 028.2(20=（ 2.28+0.0293 20+0.000178 202） 9.81 =28.81 （ N/t ）gVVw)000125.00048.092. 0( 20=（0.92+0.0048 20+0.000125 202） 9.81 =10.46 98.946.10)98.981.28(1353021009 .0 )(00 xxjygiwgiwPFG=2590（t ）)2() 2()1(00GPgwGwPFiyJJL精选学习资料

22、- - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆)25901352(8 .9)46.10259081.281352(9.0302100)95.01(=17.65 取为 17.5 9-8 某设计线为I 级单线铁路， 限制坡度为12，采用电力SS4牵引， 货物列车的近期长度为500m ，线路平面如图所示，已知A点的设计高程为215.00m，AB段需用足坡度上坡。试设计其纵断面，并求B点的设计高程。 （已知：电力牵引LS=10014000时，9 .0S；R=450m时25. 0i）a-40 45R-800K-568.98

23、a-17 30R-600K-183.26a-18 15R-500K-159.26a-55 R-450K-431.97解： （1）直线地段不折减，坡段长度：L1=311.02m，取为 300m ，设计坡度：i1=12；（2）曲线地段且长度大于近期货物列车长度，坡段长度：L2=880-300=580m，取为 600m，设计坡度：i2 =25.1180060012600Rix，取为 11.2 ；（3）直线地段不折减，坡段长度：L3=1160-300-600=260m，取为 250m ，设计坡度：i3=12；（ 4 ） 曲 线 地 段 且 长 度 小 于 近 期 货 物 列 车 长 度 ， 坡 段 长

24、 度 ：L4=1343.26-300-600-250=193.26m，取为200m ，设计坡度：i4 =08.112005.175 .10125 .104Lix，取为 11.0 ；（ 5 ） 曲 线 地 段 且 长 度 小 于 近 期 货 物 列 车 长 度 ， 坡 段 长 度 ：L5=1634.52-300-600-250-200=284.52m，取为300m ，设计坡度：i5 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆=36.1130025.185 .10125.105Lix，取为 11.3

25、 ；（6）直线地段不折减，坡段长度：L6=1902.52-300-600-250-200-300=252.52m，取为 250m，设计坡度：i6=12；（ 7 ） 曲 线 地 段 且 长 度 小 于 近 期 货 物 列 车 长 度 ， 坡 段 长 度 ：L7=2334.49-300-600-250-200-300-250=434.49m， 取 为450m， 设 计 坡 度 ：i7 =46.1025.0450555.10125 .107iLix，取为 10.4 ；（8）直线地段不折减，坡段长度：L8=2650-300-600-250-200-300-450=300m，设计坡度：i8=12；（9）

26、隧道直线地段，坡段长度：L9=1350，设计坡度：i9=0.9 12=10.8 ；（10）直线地段不折减，坡段长度：L10=300m ，设计坡度：i10=12；HB=HA+iLi=215.00+1400 12+60011.2 +20011.0 +30011.3 +45010.4 +135010.8=263.37 (m) 9-9 某设计线为I 级单线铁路，限制坡度为6，采用电力SS7牵引，货物列车的近期长度为500m ，远期长度为800m，线路平面如图所示，其中A点为车站中心，设计高程为 230.00m，站坪长度为1300m，AB段需用足坡度下坡。试设计其纵断面，并求 B 点的设计高程。 （已知

27、：电力牵引LS=10014000 时，9 .0S；R=450m 时25.0i）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆a-40 45R-800K-568.98a-55 R-450K-431.97a-18 15R-500K-159.26a-17 30R-600K-183.26a-20 30R-500K-178.90a-22 R-600K-230.38a-32 30R-1200K-680.68解： （1） A 点为车站中心，站坪长度为1300m ，坡段长度为L1=1300/2+50=700m，设计

28、坡度 i1=1.5 ； （加 50m是考虑设竖曲线时，不与道岔重叠，教材p350）（ 2）将隧道入口的曲线分开，则坡段长度：L2=1150-700=450m，设 计坡度：i2=51.545098.288800600698.2886002LRix=5.5 ；（ 3） 隧 道 ， 包 含 曲 线 ， 先 进 行 隧 道 折 减 ， 再 进 行 曲 线 折 减 ， 坡 段 长 度 ：L3=1430-700-450=280m，取为300m，设计坡度：i3=7.430028080060069.02806003LRixs；（ 4 ） 隧 道 直 线 地 段 ， 坡 段 长 度 ： L4=2700-700-

29、450-300=1250m ， 设 计 坡 度 ：i4=4.5xsi；（5）直线地段，坡段长度：L5=3060-700-450-300-1250=360m ，取为350m ，设计坡度： i5=6.0 ；（6） 曲线地段， 坡段长度： L5=3491.97-700-450-300-1250-350=441.97m， 取为 450m ，设计坡度： i6=46.425.0450555.1065.106iLix=4.4 ；（ 7 ） 曲 线 地 段 且 长 度 大 于 近 期 货 物 列 车 长 度 ， 坡 段 长 度 ：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

30、- - -第 13 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆L7=4299.65-700-450-300-1250-350-450=799.65m，取为 800m ，设计坡度：i7 =5 .512006006600Rix；（8）直线地段，坡段长度：L8=4554.65-700-450-300-1250-350-450-800=254.65m，取为 250m，设计坡度：i8 =6；（9）将两段曲线长度小于近期货物列车长度的圆曲线连同中间小于200m 的夹直线设计为一个坡段，则坡段长度：L9=5029.17-700-450-300-1250-350-450-800-250=479.17m，取为

31、500m ，不大于近期货物列车长度，设计坡度：i9 = 24.5500)25.185.17(5.1065 .109Lix=5.2 ；（10）直线段，坡段长度：L10=5462.17-700-450-300-1250-350-450-800-250-500=412.17m，取为 400m ，设计坡度：i10=6.0 ；（11）曲线地段，坡段长度：L11=5641.07-700-450-300-1250-350-450-800-250-500-400=191.07m，取为 250m，设计坡度：i11=16.52505 .205.1065 .1011Lix=5.1 ；（12）曲线地段，坡段长度：L1

32、2=6009.45-700-450-300-1250-350-450-800-250-500-400-250=309.45m，取为350m ，设计坡度：i12=34.5350225.1065.1012Lix=5.3 ；HB=HA-iLi=230.00-700 1.5 -1250 5.5 -300 4.7 -1250 5.4 -1000 6.0 -450 4.4-500 5.2-250 5.1-350 5.3=200.205 (m) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页学而不思则惘，思而不学则殆9-11 某 I级铁路

33、上一变坡点处的纵断面图如下图所示，变坡点A 的设计高程为123.45m，试求 Tsh、Lsh及竖曲线上每20m的施工高程 （即图中 1，2，3，7 各点） 。012解：由题意， I 级铁路， RSH=10000m ， TSH=i5=512=60（m ）竖曲线长度LSH=2 TSH=120（m ）外矢距 ESH=SHSHRT22=0.18 （ m ）1 点的施工高程为：HA-TSH12=123.45-60 12-0=122.73 （m ）2 点的施工高程为：HA-（TSH-20 ）12-SHR2202=123.45-40 12-0.02=122.95 （ m ）3 点的施工高程为：HA-（TSH-40 ）12-SHR2402=123.45-20 12-0.08=123.13 （ m ）4 点的施工高程为：HA-ESH=123.45-0.18=123.27 （m ）5 点的施工高程为：HA-SHR2402=123.45-0.08=123.37 （m ）6 点的施工高程为：HA-SHR2202=123.45-0.02=123.43 （m ）7 点的施工高程为：HA-0=123.45 （m ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页