线路工程计算题答案铁道工程

1、3-7设某新建铁路的路段设计速度为V=120km/h，货物列车设计速度为 M=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； (w h)(2) 计算当外轨超高为 h=50mm寸的欠超高hQ和过超高hG；(,)(3) 应铺设多大的外轨超高()解：(1)由hh c=hK-h w hQYbh-h hW hGYh=Vk2K = RVH2hHH = R可得，VK2VH2r w h w r +hGY代入数据，并计算2 2X 為-70 w hwx 2000+30可得w h 90mmR60

2、022h g= X 50 =57mm 50mmR600h = =X 議=32mm2 2h Q=* =X 120- -32=53.2 mm 50mm(3 )根据行车安全条件计算i0 = 2=53m根据旅客舒适度条件计算lo*=耗120=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 C,最低气温19.0 C,最高轨温61.0 C,最低轨温 19.0 C,欲在该区段内铺设 60kg/m钢轨（截面积 F=7745mrm）的无缝线路，现已知 钢轨接头阻力为490KN道床纵向阻力为 mm所确定的设计轨温为 25C（实际铺轨 温度范围为2

3、5 5C）。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=x 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maxP拉，maxR拉=2.5F t拉max = 2.5 7745 (25 5) ( 19.0)=Is50mmaxPPh=948.8490 =50亦r9.1(3)(略)6x 10 =7.1mm(maxR PH)2(948.8 490)2=52EFr 2 2.1 107745 9.1(max R Ph) ?lrl22EF8EF(94

4、8.8 490) 12.5 1069.1 12.52 10655=1.7mm2 2.1 1077458 2.1 1077454-4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=7745mrH钢轨的弹性模量 E=x 105Mpa试求长钢轨端部 A点的位移量。mm雹m J1 1解：设图示阴影部分面积为A,则A=A1+A2+A3其中A1 = -2(968.5794.5)20=1740KN mA2=!2(968.5794.5)(968.5664.0)30 = mA3=(968.5664.0)(968.5490.0)20=7830KN- m2A1A2A3AAEF61

5、0 =10.3mm17407177.5 783052.1 1077458-3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：w。 (2.250.019V0.00032V2)g=(+ X 40+ X 402)X(N/t )600wr600 9.816009.81(N/t )w0w0 wr =+= (N/t )F=w=p w0138 44.326115.55( 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；

6、(3)列车在长1200m的4%o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。- r -1L11111111NOCri1题8-4图解：(1) w0 (2.25 0.019V 0.00032V2)g2=(+ X 50+X 50 )X=(N/t )w0(0.920.0048V0.000125V 2)g2=(+ X 50+X 50 )X=(N/t )Pw0 Gw0W0PG138 39.52330014.43=138(N/t )3300(2)wii g39.829.4( N/t )WjW0wi15.4229.413.98(N/t)(3)(a)LiLyw10.510.

7、52424 9.83.380(N/t )rLi g73wii g 4 9.839.2(N/t)Wjw0wr wi15.42 3.38 39.2 58.0 (N/t )(b) Wjw0 wi 15.4239.254.62( N/t )10.5 -(C) Wr2 g 10.5 12 9.81.69(N/t)Ll730Wjw0wr wi15.42 1.69 39.2 56.3 (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：irwr3.38 0.345 (%)g9.8i j i ir 40.3454.345(%)CB 段:ij i 4(%)AB 段：

8、10.510.5 24 Q Q/w、wrg9.8 2.058 (N/t )Lab1200wr 3.38/o/、irr0.21(%)g9.8ij i ir 4 0.214.21(%)8-6韶山4型电力机车单机牵引，当限制坡度ix=4、6、9、12、15%o时，计算牵引质量G （取为10t的整倍数），并绘出G=f（ix）关系曲线。若车站站坪坡度为，对应于各ix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=h, Fj=, P=2X

9、92=184t , Lj=W0(2.250.019V0.00032V 2)g=(+ x +x)x=40 (N/t )w。(0.920.0048V0.000125V 2)g=(+ X +X)XyFj P(w。 gix)w。 gixGqyFqP(Wq giq)Wq giqGyx (Lyx LaLj)(3)计算内容计算式4691215计算牵引质量G( t)(1)50305030354027102180启动检算G (t)(2)90809080908090809080到发线有效长检算Gyx(3)56004460390033302760实际牵引质量G( t)Min (G G, Gx)56004460354

10、027102180般 方 法列车牵引辆 数(G-qs) /q p引净载(n-1 ) qj: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KjG列车长度Lj+G/q10108206565104168-7某设计线，限制坡度ix=12%o，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。咽喉区车站中心线咽喉区2.53.55506004

11、62.75iq i ir3.56001000174.5/2139=(%o)a-10R-1000Ly-174.5解：(1)w0(2.250.019V0.00032V2)g=(+X +X)X=40 (N/t )(韶山8:W(0.92 0.0048V0.000125V2 )g=(+X +X)X(韶山8:y Fj P(w。gix)0.9 431600 184 (40 9.8 12)GW0 gix14.7 9.8 12=2710(t)GJ=KjG=X 2710=(t)(韶山 8: 690 t , t )Li =Lj+G/q=+2710/=(m(韶山 & 139m)(2)列车布置如图所示时，其起动加算坡度

12、最大GqyFqP(wqgiq)0.9 23。88(柏。5 豪1 遊)=2753Wq giq34.34 9.81 3.88Gq G8-8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，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、）解：通过能力1440 Tt140090tWt F tB tH24 6（对 /d）折算的普通货物列车对数Nh 亠Nk k1=39.74 1.3KHKH ) N KHl)Nl ( Z z)Nz1

13、 0.20输送能力：0 (2.00.5) 1(1.50.75) 224.9（对 /d）365NhGj36524.9 0.72 33001061060 1.1019.6(Mt/a)9-4某设计线路段速度为 120km/h之路段内有交点 JD与JD2,其距离为1495.98m,且已知1 60、R1=800m,180、R=1000m=试选用缓和曲线长度 、|2，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 Tl3l22240R(R 莎)tan2R tan 2故T1丄R1 ta n,T2 匕2 2 2R2tan夹直线长度：Lj L T, T250（困难条件）80（ 般条件）故 l,

14、 l2 2(L R, tan R2 tan50) = (m)(困难条件)2 2或 l, l22(LR, tan2R2 tan80） = （ m）（ 一般条件）2查表2-7可得l, l2230（困难条件）27（ 一般条件）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20,50。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=w0(2.280.0293V0.000178V2 )g2=(+X 20+X 20 )

15、 X=(N/t )w0(0.92 0.0048V0.000125V2 )g2 =(+ X 20+X 20 )XyFj P(w。 gix)0.9 302100 135 (28.81 9.8 9) c “ /、G=2590 (t)W0 gix10.46 9.8 9(1 )Fj y (2P W0 G W0)g(2P G)i jl(1 0.95) 302100 0.9(2 135 28.812590 10.46)9.8(2 135 2590)=%o取为o9-8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

16、，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=10014000a-17 30 a-18 15R-600R-500K-183.26K-159.26a-40 45 R-800:K-568.98 Ji r时，S 0.9 ； R=450m时 i 0.25)a-55 R-450匕S K-431.97ill.：-H-JOI： ：H討HEE16345214 75.2&解：(1)直线地段不折减，坡段长度：L1=,取为300m设计坡度：i 1=12%0；(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：i 2 =i

17、x 6001260011.25，取为;R800(3) 直线地段不折减，坡段长度：L3=260m取为250m,设计坡度：i3=12%o；(4) 曲线地段且长度小于近期货物列车长度，坡段长度：L4=193.26m，取为200m,10 510 5 17 5设计坡度：i4=ix1211.08，取为;L4200(5) 曲线地段且长度小于近期货物列车长度，坡段长度：Ls=284.52m，取为300m,设计坡度：i5=ix12 10.5 18.25 11.36，取为;L5300(6) 直线地段不折减，坡段长度：L6=，取为250m设计坡度：i6=12%o；(7) 曲线地段且长度小于近期货物列车长度，坡段长度

18、：L7=434.49m，取为450m10 5设计坡度：i 7 =ix . iL710 5 55120.2510.46，取为;450(8 )直线地段不折减，坡段长度： 坡度：i 8=12%；(9) 隧道直线地段，坡段长度：(10) 直线地段不折减，坡段长度:L8=2650-300-600-250-200-300-450=300m，设计L9=1350,设计坡度：i9=X 12% =%;Lio=3OOm 设计坡度：i 10=12%；HB=HA+Li i =+1400X 12% +600 X% +200 X% +300 X% +450 X% +1350 X = (m) 9-9某设计线为I级单线铁路，限

19、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：电力牵引Ls=10014000时， S 0.9 ； R=450m时i 0.25)5.06.0a-40 45R-800加1K-568.98 “工冷a-55 R-450K-431.97260 1a-17 30 a-18 15R-600R-500K-183.26k-159.264他厂288.98ra-32 30R-1200K-680.68a-20 30R-5

20、00K-178.90n_n138 40,3-j a-22 R-600 K-230.38弘：J；T 142QLnOI I I I I 3700 3060I36UJ/3 /|4554.65:9吕55C29,1707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(2)将隧道入口的曲线分 开，则坡 段长度：L2=1150-700=450m，设 计坡度：i 2=ix600 288.98L26 600 288.985.51= %;800 450(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=280m取为300m,设计坡度:i3=

21、sis x型型0.9 6型型4.7 %;800 300(4)隧道直线地段，坡段长度:L4=2700-700-450-300=1250m ,设计坡度：i 4= six 5.4%;(5 )直线地段，坡段长度：Ls=3060-700-450-300-1250=360m，取为 350m 设计坡度: i5=%；(6 )曲线地段，坡段长度：L5=441.97m，取为450m，设计坡度：i 6=ix10.5L610 5 556105 550.254.46=%;450(7)设计坡度：600600K c o/i 7 = ix65.5%;R1200(8) 直线地段，坡段长度：L8=，取为250m,设计坡度：i8=6%o；(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=479.17m,取为 500m曲线地段且长度大于