最新线路工程计算题答案 铁道工程.docx
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最新线路工程计算题答案铁道工程
线路工程计算题答案铁道工程
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≤h≤58.91mm）
（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-hH≤hGY
hK=11.8
hH=11.8
可得，
11.8-hQY≤h≤11.8+hGY
代入数据，并计算
11.8×-70≤h≤11.8×+30
可得
14.96mm≤h≤58.91mm
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×=54.37mm
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>50mm
h=11.8=11.8×=32mm
hQ=11.8-h=11.8×-32=53.2mm<90mm
hG=h-11.8=106-11.8×=57mm>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25±5℃）。
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（钢轨的弹性摸量E=2.1×105MPa）。
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
==1.7mm
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。
解：
设图示阴影部分面积为A，则A=A1+A2+A3，其中
A1==1740KN·m
A2==7177.5KN·m
A3==7830KN·m
=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：
=（2.25+0.019×40+0.00032×402）×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+0.019×50+0.00032×502）×9.81
=39.2（N/t）
=（0.92+0.0048×50+0.000125×502）×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、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12-1，VJ=51.5km/h，FJ=431.6KN，P=2×92=184t，LJ=32.8m
=（2.25+0.019×51.5+0.00032×51.52）×9.81
=40（N/t）
=（0.92+0.0048×51.5+0.000125×51.52）×9.81
=14.70
（1）
（2）
（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
1933.4
1535.4
列车长度
Lj+（n-1）Lp+Ls
1010
820
653
514
417
简化方法
列车牵引辆数
G/qp
70
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
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+0.019×51.5+0.00032×51.52）×9.81
=40（N/t）（韶山8：
54.97）
=（0.92+0.0048×51.5+0.000125×51.52）×9.81
=14.70（韶山8：
25.91）
=2710（t）
GJ=KJG=0.72×2710=1951.2（t）（韶山8：
690t，498.6t）
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
=3.88（‰）
=2753（t）
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
=39.7（对/d）
折算的普通货物列车对数
=（对/d）
输送能力：
（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、R1=800m，、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：
加缓和曲线之后的切线长
故，
夹直线长度：
故=288.04（m）（困难条件）
或=228.04（m）（一般条件）
查表2-7可得
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
=（2.28+0.0293×20+0.000178×202）×9.81
=28.81（N/t）
=（0.92+0.0048×20+0.000125×202）×9.81
=10.46
=2590（t）
=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，A~B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=1001~4000时，；R=450m时）
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=，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，坡段长度：
L4=1343.26-300-600-250=193.26m，取为200m，设计坡度：
i4=，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=，取为11.3‰；
（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=
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