轨道工程小题及大题

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1、1、某曲线轨道半径为1000m，通过对该曲线的列车进行判定，其平均速度为75km/h，若未被平衡的超高 容许值为 60mm。(1) 请确定外轨超高值。(2) 为保证旅客舒适，列车通过的最高速度为多少？解：(1)(2)h0 = 118 X卡V f西兀Rmax V 11.8(6562) xiooo11.8=11.8 x1000=66.375/、= 102.92 (km/h)沁 65 (mm)2、某普通线路，铺设长度25m的60kg/m钢轨，铺木枕根数为1760 根/km，予留轨缝5=8mm，已知接头轨枕间距c=440mm，试进行轨枕布置计算(确定中间轨枕间距a与过渡轨枕间距b)?解：计算轨枕根数N

2、 x L 1760x 25.008n =1000 1000二 44.014取44根。中间轨枕间距过渡轨枕间距a 二二 25008 一 2 x 440 二 574.5n - 244 - 2，取 575mm。b 二-c-（n-3）a 二 25008-440-（44-3）x575 二 497mma = 575mm满足 a b c,可取= 497mmc = 440mm3、某I级铁路第7号曲线，其圆曲线半径为1000m，采用的缓和曲线l0 = 100m，圆曲线长l = 170.60m， 0c铺设的标准轨长度为L=25m，第一根钢轨进入曲线的长度为3.2m，试计算该曲线总的缩短量，确定采用的缩短轨长度，并

3、计算需要的缩短轨数量。2、解：(1)选拟缩短轨长度类型sL 10根（可）4.某地铺设无缝线路，其钢轨类型为50kg/m，该地历史最高轨温Tmax=80C，最低轨温Tmin=20C，锁 定轨温Ts=35C，设长轨条长为1800m。若道床纵向阻力为97N/cm，接头所能提供的阻力为580KN。铺轨 后轨温从最低轨温反向升到最高轨温。(注：钢轨断面积A=65.8cm2,钢轨钢的弹性模量E = 2-1 x 105 MPa， 钢轨的线膨胀系数a = 11.8 x 10-6 /C) 问：(1)最高轨温时温度应力峰值大小及位置。(2)轨端从最低轨温上升到最高轨温时产生的最大位移。 答；(1) P 峰=1/2

4、 (Pmax+Pmin) =816KN L 峰=P 峰-Rj/r=24 m (2)入= (maxPt-Ph)/2EFr=0.5cm5某线路路段设计行车速度100m/s。其中某曲线轨道半径为12000m，运营后通过对该曲线的列车进行判 定，其平均速度为90m/s。(结果取5mm整倍数)(1) 计算新建线路时设置的超高值。(2)确定运营后外轨实设超高值。答：(1) h=7.6v2/R=82mm取85mm(2) h=11.8v2/R=103mm 取 103 mm4、某地区最高轨温厂=62C，最低轨温T =-20 C,于轨温25C时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线路。max min若道床纵向阻力为91N

5、/cm；接头阻力为550kN。铺轨后轨温降至T .后再反向变化至T ，计算：m inmax(1) 最高轨温时应力峰值大小及位置。(2)从铺轨锁定后轨温降至T .后再反向变化至T的变化过程中，轨端产生的位移为多少？(位移单位m inm ax取mm,计算结果保留两位有效数字)(注：钢轨断面积A=77.45cm2，钢轨钢的弹性模量E = 2.1 X 105 MPa，钢轨的线膨胀系数(X = 11.8 x 10 一6 /c)4、解：(1)/ =(2.5X(62-(-20)/2X7745-550000)/9.1=2680cm峰P = 550000+91X 2680 = 793880N峰(2) 最低轨温时

6、长钢轨轨端的位移入，由低温升至高温时轨端移动了入，两位移的矢量和，即为从铺轨锁12 定后轨温降至T .后再反向变化至T 的变化过程中，轨端产生的位移。m inm ax入=(2.5X7745X (25+20) -550000)2/(2X2.1 X107X77.45X9.1)入 _=(P X/ )/(2.1 X107X77.45)2 峰 峰入1-入2 = 54mm2、某地区最高轨温 = 62C，最低轨温T =-20 C,于轨温25 C时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线路。 max min若道床纵向阻力为91N/cm；接头阻力为550kN。铺轨后轨温降至T .后再反向变化至T ，计算：m inmax(

7、1) 最高轨温时应力峰值大小及位置。(2) 如果铺设后于当年冬季最低轨温时进行道床作业和松开接头螺栓，造成接头阻力下降 70%，道床纵向阻 力下降 30%。作业完毕后，阻力恢复正常，但轨温仍保持原状。试计算： 作业前后伸缩区长度变化了多少? 作业前后轨端伸缩量改变了多少?(注：钢轨断面积F=77.45cm2，钢轨钢的弹性模量E = 21x 105 MPa，钢轨的线膨胀系数X = 11.8 x10-6 /C)2、 解：(1) /峰=(2.5X(62 ( 20)/2X7745 550000)/91=2680cm(2 分)P = 550000+91X 2680 = 793880N(2 分)(2 分)

8、(2) 最低轨温时进行道床作业和松开接头螺栓，温度力图如下： 作业前后伸缩区长度变化值I = (871312.5-0.3X 550000)/(0.7X91)- (871312.5-550000)/91 =11088-3531 =7557cm(2 分) 入 =(0.7X9.1)X1108802-9.1 X 353102)/(2 X 2.1 X 105 X 7745)变=(78315164928-11345844510)/( 32529 X 107)= 20.5 mm(2 分)4、某地区最高轨温T = 60C，最低轨温匚孑=-20C,于轨温25 C时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线 maxmin路。

9、若道床纵向阻力为87 N/cm；接头阻力为490 kN。铺轨后轨温降至T .后再反向变化至T ，计算:minm ax(1) 绘制温度力变化图，求最高轨温时应力峰值大小及位置。(2) 最低轨温时长钢轨轨端相对于伸缩区中点处的位移。从锁定轨温升到最高轨温时，长轨条一端的伸长量为多少？(位移单位取mm，计算结果保留两位有效 数字)(注：钢轨断面积A=77.45cm2，钢轨钢的弹性模量E = 2.1 x 105 MPa，钢轨的线膨胀系数X =11.8x10-6/C)解：(1)P = CmaxP + maxP )峰 2t拉t压=1 x 2.1x105 x 77.45 x 11.8 x10-6 x (60

10、 + 20) x10-1=767.68 (kN )P - P l =峰H峰r767.68 - 49087x10 =31.917(m)3)九=(P P )2/2EAr 2.7mm2 峰 H4、某地铺设无缝线路，其钢轨类型为50kg/m，缓冲区钢轨长IO = 25m，钢轨断面积F = 6580mm2,采用混 凝土枕，单位道床纵向阻力r=10.2N/mm，该地历史最高轨温Tmax=62C，最低轨温Tmin=24C，锁定轨 温Ts=25C，锁定后，当轨温升至45.5C时，轨端开始伸长，请问当轨温从锁定轨温升高到最高轨温时长轨 条一端伸长了多少？该长轨节的伸缩区长度是多少？解：(1)接头阻力PH = 2

11、.5FXt = 2.5X6580X(45.5-25)=337225(2) 最大轨温变化幅度max At =T T =6225=37C升 max s。max At =TT =25(24)=49C降 s min(3) 最大温度力max P =2.5F max At =2.5 x 6580 x 37=608650Nt 压升maxP =2.5FmaxAt =2.5x6580x49=806050Nt 拉降(4) 长轨条一端的伸长量(max P P )2(608650337225)2九=t压h =2.61mm长2 EFr2 x(2.1x105)x 6580 x 10.2(5)伸缩区长度max P 一 P

12、l 二tHsr806050-337225102=45963mm取 50m 。一、判断题1列车在主要的区间以160km/h速度行驶的铁路，称为高速铁路。(X )2. 防爬器提供横向阻力。 ( X )3. 曲线存在过超高时，列车过曲线时受到指向外轨方向的横向力。 ( T )4. 曲线的道床厚度是指内轨中轴线下轨枕底面至路基顶面的距离。 ( T )5. 轨检车检查三角坑时，检测基长为 18m。 ( X )6. 轨距是钢轨顶面下16mm范围内钢轨作用边之间的最小距离。(X )7半径600m的曲线轨道的轨距应加宽5mm。( X )8. 无砟轨道比有砟轨道的弹性好。 ( X )9. 铁路线路的缓和曲线是一

13、条超高和曲率均逐渐变化的空间曲线。 ( T )10. 方向不平顺会引起列车晃动。 ( T )11. 跨区间无缝线路在道岔区域也没有轨缝。 ( T )12. 我国采用的是温度应力式无缝线路。 ( T )13. 缓和曲线次数越高，则该曲线段越平缓。 ( T )14. 先有响应，后有激励。 ( X )15. 转辙角越大，辙叉角越大。 ( X )二、填空题I. 反映铁路运营条件的主要参数是速度、轴重、运量。2世界铁路所使用钢轨的类型通常按长度量来分类，主要分为12.5m、25m、和50m、100m四种。3我国铁路采用钢轨接头的布置方式分为悬空式和相对式。4无缝线路按照长度分为普通无缝线路、区间无缝线路

14、和跨区间无缝线路5混凝土轨枕的结构形式有整体式、组合式和短枕式。6道床横断面包括的主要特征有道床厚度，顶面宽度及边坡坡度。7重载铁路采用的辙叉形式为嵌入式组合辙叉。8有害空间是指辙叉咽喉至心轨实际尖端之间的距离。9道岔的过岔速度主要取决于_、未被平衡的离心加速度增量和撞击时的动能损失三个基本参数。10.在设置外轨超高时，主要有外轨提高法、线路中心高度不变法两种方法。II. 确定作用在轨道上垂向力大小的方法有速度系数法、概率组合法一和计算模型一。12. 作用在轨道上纵向力包括钢轨爬行力、摩擦纵向分力、和轨道卜列车重力的纵向分力。三、简答题1.钢轨什么选择工字型断面。答：从构件截面的力学特征可知，

15、工字型截面构件具有较好的抗弯曲性能， 可把钢轨看成连续弹性的地基梁，或连续点支承地基梁，在轮载的作用下，钢轨主要承受垂向弯曲，所以 一般将钢轨截面设计成工字型。2. 铁路噪音的组成包括哪些。答:.铁路噪声包括牵引电机和动力设备噪声、轮轨相互作用和轨道结构振动 噪声、车体的空气动力噪声、结构的二次噪声、受电弓噪声。3. A 型板和框架式无砟轨道的区别。4. 直线段和曲线段的几何形位有哪些？答：直线段：轨距、水平、高低、轨向、轨底坡 曲线段：外轨超 高、缓和曲线、轨距加宽5简述特殊地段的轨道过渡段设置的冃的。答：为减少不同线路结构之间的刚度突变，需要在无砟轨道和 有砟轨道、路基与桥涵、路基与隧道及路堤与路堑的连接处设置过渡段，以实现过渡范围内线路刚度的渐 变过渡。或使线路刚度逐渐变化，将台阶式跳跃沉降变为连续的斜坡式沉降，以达到降低列车与线路的振 动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、舒适、高效运行的冃的。6. 我国现有的具有代表性的无砟轨道板的种类有哪些？答:CRTS 型板式无砟轨道、CRTS II型板式无砟轨 道、CRTSIII型板式无砟轨道、CRTS I型双块式无砟轨道、CRTSI型双块式无砟轨道。7. 轨道静力计算的模型有哪两种？请画出简图。连续弹性基础梁和连续弹性点支承梁。