线路工程计算题答案铁道工程样本

3-7设某新建铁路路段设计速度为VK=120km/h，货品列车设计速度为VH=70km/h，若给定hmax=150mm，hmin=5mm，hQY=70mm，hGY=30mm，当曲线半径为R=m时，则：（1）拟定曲线外轨超高范畴；（14.96mm≤h≤58.91mm）（2）计算当外轨超高为h=50mm时欠超高hQ和过超高hG；（34.96mm，21.09mm）（3）应铺设多大外轨超高？（54.37mm）解：（1）由hQ=hK-h≤hQYhG=h-hH≤hGYhK=11.8hH=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条件（2）由hQ=hK-hhG=h-hHhK=11.8hH=11.8可得，hQ=11.8-hhG=h-11.8代入数据，并计算hQ=11.8×-50hG=50-11.8×可得hQ=34.96mmhG=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；规定：（1）计算通过该曲线列车均方根速度VP；（2）按均方根速度计算拟定实设曲线外轨超高h及欠超高hQ和过超高hG；（3）计算拟定该曲线应设立缓和曲线长度（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×=106mmhQ=11.8-h=11.8×-106=177mm>90mmhG=h-11.8=106-11.8×=57mm>50mmh=11.8=11.8×=32mmhQ=11.8-h=11.8×-32=53.2mm<90mmhG=h-11.8=106-11.8×=57mm>50mm（3）依照行车安全条件计算==53m=1\*GB3①依照旅客舒服度条件计算==126m=2\*GB3②计算成果取=1\*GB3①、=2\*GB3②中最大值，并取为10m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）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，所拟定设计轨温为25（1）计算钢轨最大温度力；（2）计算伸缩区长度（取为25 m整倍数）；（3）绘出降温时基本温度力图；（4）计算长、短钢轨端部位移量（钢轨弹性摸量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==1.7mm4-4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。已知钢轨截面积F=7745mm2，钢轨弹性模量E=2.1×105Mpa，试求长钢轨端部A点位移量。解：设图示阴影某些面积为A，则A=A1+A2+A3，其中A1==1740KN·mA2==7177.5KN·mA3==7830KN·m=10.3mm8-3韶山III型电力机车在R=600m曲线上以速度V=40km/h匀速行驶，试求机车牵引力。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，当牵引运营行车速度为50km/h时，计算下列状况下列车平均单位阻力：（1）在平道上；（2）在3‰下坡道上；（3）列车在长1200m4‰上坡道上行驶，坡度上有一种曲线，列车处在题8-4图（a）、（b）、（c）状况下。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列车处在题8-4图（a）状况时，分别求AC、CB和AB段加算坡度。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整倍数），并绘出G=关系曲线。若车站站坪坡度为2.5‰，相应于各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，并分别按普通和简化办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Gyx（3）56004460390033302760实际牵引质量G（t）Min（G，Gq，Gyx）56004460354027102180普通办法列车牵引辆数（G-qs）/qp引净载（n-1）qJ3980.63184.42502.11933.41535.4列车长度Lj+（n-1）Lp+Ls1010820653514417简化办法列车牵引辆数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（简化办法）；（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，控制区间列车来回行车时分为24分钟，货运波动系数为1.10，货品列车牵引定数为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上限值；零担与摘挂列车满轴系数分别为0.5、0.75）解：通过能力=39.7（对/d）折算普通货品列车对数=（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，并分析所选成果对列车运营条件影响。解：加缓和曲线之后切线长故，夹直线长度：故=288.04（m）(困难条件)或=228.04（m）(普通条件)查表2-7可得故夹直线长度只能满足困难条件，缓和曲线可满足普通条件取120，150。夹直线长度会对线路养护和行车平稳导致一定影响。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，货品列车近期长度为500m，线路平面如图所示，已知A点设计高程为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）曲线地段且长度不不大于近期货品列车长度，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）曲线地段且长度不大于近期货品列车长度，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）曲线地段且长度不大于近期货品列车长度，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）曲线地段且长度不大于近期货品列车长度，坡段长度：L7=2334.49-300-600-250-200-300-250=434.49m，取为450m，设计坡度：i7=，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）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+=215.00+1400×12‰+600×11.2‰+200×11.0‰+300×11.3‰+450×10.4‰+1350×10.8=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，货品列车近期长度为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，A~B段需用足坡度下坡。试设计其纵断面，并求B点设计高程。（已知：电力牵引LS=1001~4000时，；R=450m时）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）将隧道入口曲线分开，则坡段长度：L2=1150-700=450m，设计坡度：i2==5.5‰；（3）隧道，包括曲线，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=‰；（4）隧道直线地段，坡段长度：L4=2700-700-450-300=1250m，设计坡度：i4=‰；（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==4.4‰；（7）曲线地段且长度不不大于近期货品列车长度，坡段长度：L7=4299.65-700-450-300-1250-350-450=799.65m，取为800m，设计坡度：i7=‰；（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）将两段曲线长度不大于近期货品列车长度圆曲线连同中间不大于200m夹直线设计为一种坡段，则坡段长度：L9=5029.17-700-450-300-1250-350-450-800-250=479.17m，取为500m，不不不大于近期货品列车长度，设计坡度：i9==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=5641.07-700-4