線路工程計(jì)算題答案鐵道工程

1、3-7設(shè)某新建鐵路的路段設(shè)計(jì)速度為V=120km/h，貨物列車設(shè)計(jì)速度為 M=70km/h ,若給定 hmax=150mm hmin=5mm hQY=70mm hGY=30mm 當(dāng)曲線半徑為 R=2000m時(shí)，則：(1) 確定曲線外軌超高的范圍； (w h)(2) 計(jì)算當(dāng)外軌超高為 h=50mm寸的欠超高h(yuǎn)Q和過超高h(yuǎn)G；(,)(3) 應(yīng)鋪設(shè)多大的外軌超高()解：(1)由hh c=hK-h w hQYbh-h hW hGYh=Vk2K = RVH2hHH = R可得，VK2VH2r w h w r +hGY代入數(shù)據(jù)，并計(jì)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 )根據(jù)行車安全條件計(jì)算i0 = 2=53m根據(jù)旅客舒適度條件計(jì)算lo*=耗120=126m計(jì)算結(jié)果取、中的最大值，并取為10m的整倍數(shù)，故緩和曲線長度取為130米。4-3某區(qū)段內(nèi)最高氣溫 41.0 C,最低氣溫19.0 C,最高軌溫61.0 C,最低軌溫 19.0 C,欲在該區(qū)段內(nèi)鋪設(shè) 60kg/m鋼軌（截面積 F=7745mrm）的無縫線路，現(xiàn)已知 鋼軌接頭阻力為490KN道床縱向阻力為 mm所確定的設(shè)計(jì)軌溫為 25C（實(shí)際鋪軌 溫度范圍為2

3、5 5C）。要求：（1）計(jì)算鋼軌的最大溫度力；（2） 計(jì)算伸縮區(qū)長度（取為25 m的整倍數(shù)）；（3）繪出降溫時(shí)的基本溫度力圖；（4） 計(jì)算長、短鋼軌端部的位移量（鋼軌的彈性摸量E=x 105MPa。解：（1）由題意，當(dāng)軌溫降到最低軌溫Tmin時(shí)，鋼軌內(nèi)產(chǎn)生最大溫度拉力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某無縫線路伸縮區(qū)內(nèi)道床受到擾動(dòng)，伸縮區(qū)內(nèi)鋼軌溫度力圖如圖所示。已知鋼 軌的截面積F=7745mrH鋼軌的彈性模量 E=x 105Mpa試求長鋼軌端部 A點(diǎn)的位移量。mm雹m J1 1解：設(shè)圖示陰影部分面積為A,則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型電力機(jī)車在 R=600m的曲線上以速度 V=40km/h勻速行駛，試求機(jī)車的牽引力。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型電力機(jī)車，牽引質(zhì)量為3300t，列車長度為730m,當(dāng)牽引運(yùn)行行車速度為50km/h時(shí)，計(jì)算下列情況下的列車平均單位阻力：(1)在平道上；(2 )在3%。的下坡道上；

6、(3)列車在長1200m的4%o上坡道上行駛，坡度上有一個(gè)曲線，列車處于題8-4 圖(a)、(b)、(c)情況下。- r -1L11111111NOCri1題8-4圖解：(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列車處于題8-4圖（a）情況時(shí)，分別求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型電力機(jī)車單機(jī)牽引，當(dāng)限制坡度ix=4、6、9、12、15%o時(shí)，計(jì)算牽引質(zhì)量G （取為10t的整倍數(shù)），并繪出G=f（ix）關(guān)系曲線。若車站站坪坡度為，對(duì)應(yīng)于各ix的到發(fā)線有效長度分別為1050、850、750、650、550m試按列車站坪起動(dòng)條件和到發(fā)線有效長度檢算牽引質(zhì)量，并分別按一般和簡化方法計(jì)算列車牽引輛數(shù)、牽引凈載和列車長度。（列表計(jì)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)計(jì)算內(nèi)容計(jì)算式4691215計(jì)算牽引質(zhì)量G( t)(1)50305030354027102180啟動(dòng)檢算G (t)(2)90809080908090809080到發(fā)線有效長檢算Gyx(3)56004460390033302760實(shí)際牽引質(zhì)量G( t)Min (G G, Gx)56004460354

10、027102180般 方 法列車牽引輛 數(shù)(G-qs) /q p引凈載(n-1 ) qj:列車長度Lj + ( n-1 ) Lp+Ls1010820653514417簡 化 方 法列車牽引輛 數(shù)G/qp7056443427牽引凈載KjG列車長度Lj+G/q10108206565104168-7某設(shè)計(jì)線，限制坡度ix=12%o，到發(fā)線有效長度為 850m采用韶山8型電力機(jī)車 單機(jī)牽引。(1) 試按限制坡度條件計(jì)算牽引質(zhì)量、牽引凈載和列車長度(簡化方法)(2) 若車站平面如題 8-5圖所示，檢查列車在車站停車后能否順利起動(dòng)。咽喉區(qū)車站中心線咽喉區(qū)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)列車布置如圖所示時(shí)，其起動(dòng)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某新建單線鐵路，采用半自動(dòng)閉塞，控制區(qū)間列車往返行車時(shí)分為24分鐘，貨運(yùn)波動(dòng)系數(shù)為，貨物列車牽引定數(shù)為3300t，每天旅客列車4對(duì)、零擔(dān)列車1對(duì)、摘掛列車2對(duì)，求該線的通過能力和輸送能力。（注：車站間隔時(shí)分和扣除系數(shù)采用教材相應(yīng)表中的上限值；零擔(dān)與摘掛列車的滿軸系數(shù)分別為、）解：通過能力1440 Tt140090tWt F tB tH24 6（對(duì) /d）折算的普通貨物列車對(duì)數(shù)Nh 亠Nk k1=39.74 1.3KHKH ) N KHl)Nl ( Z z)Nz1

13、 0.20輸送能力：0 (2.00.5) 1(1.50.75) 224.9（對(duì) /d）365NhGj36524.9 0.72 33001061060 1.1019.6(Mt/a)9-4某設(shè)計(jì)線路段速度為 120km/h之路段內(nèi)有交點(diǎn) JD與JD2,其距離為1495.98m,且已知1 60、R1=800m,180、R=1000m=試選用緩和曲線長度 、|2，并 分析所選結(jié)果對(duì)列車運(yùn)營條件的影響。解:加緩和曲線之后的切線長 Tl3l22240R(R 莎)tan2R tan 2故T1丄R1 ta n,T2 匕2 2 2R2tan夾直線長度：Lj L T, T250（困難條件）80（ 般條件）故 l,

14、 l2 2(L R, tan R2 tan50) = (m)(困難條件)2 2或 l, l22(LR, tan2R2 tan80） = （ m）（ 一般條件）2查表2-7可得l, l2230（困難條件）27（ 一般條件）故夾直線長度只能滿足困難條件，緩和曲線可滿足一般條件取20,50。夾直線長度會(huì)對(duì)線路養(yǎng)護(hù)和行車平穩(wěn)造成一定影響。9-6某設(shè)計(jì)線，采用東風(fēng) 4型內(nèi)燃機(jī)牽引，限制坡度為9%。，若在加力牽引地段采用補(bǔ)機(jī)推送方式，試求最大雙機(jī)牽引坡度。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取為o9-8某設(shè)計(jì)線為I級(jí)單線鐵路，限制坡度為12%,采用電力SS4牽引，貨物列車的近 期長度為500m線路平面如圖所示，已知A點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程為215.00m

16、，AB段需用足坡度上坡。試設(shè)計(jì)其縱斷面，并求B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。(已知：電力牽引 Ls=10014000a-17 30 a-18 15R-600R-500K-183.26K-159.26a-40 45 R-800:K-568.98 Ji r時(shí)，S 0.9 ； R=450m時(shí) i 0.25)a-55 R-450匕S K-431.97ill.：-H-JOI： ：H討HEE16345214 75.2&解：(1)直線地段不折減，坡段長度：L1=,取為300m設(shè)計(jì)坡度：i 1=12%0；(2)曲線地段且長度大于近期貨物列車長度，坡段長度：L2=880-300=580m,取為 600m,設(shè)計(jì)坡度：i 2 =i

17、x 6001260011.25，取為;R800(3) 直線地段不折減，坡段長度：L3=260m取為250m,設(shè)計(jì)坡度：i3=12%o；(4) 曲線地段且長度小于近期貨物列車長度，坡段長度：L4=193.26m，取為200m,10 510 5 17 5設(shè)計(jì)坡度：i4=ix1211.08，取為;L4200(5) 曲線地段且長度小于近期貨物列車長度，坡段長度：Ls=284.52m，取為300m,設(shè)計(jì)坡度：i5=ix12 10.5 18.25 11.36，取為;L5300(6) 直線地段不折減，坡段長度：L6=，取為250m設(shè)計(jì)坡度：i6=12%o；(7) 曲線地段且長度小于近期貨物列車長度，坡段長度

18、：L7=434.49m，取為450m10 5設(shè)計(jì)坡度：i 7 =ix . iL710 5 55120.2510.46，取為;450(8 )直線地段不折減，坡段長度： 坡度：i 8=12%；(9) 隧道直線地段，坡段長度：(10) 直線地段不折減，坡段長度:L8=2650-300-600-250-200-300-450=300m，設(shè)計(jì)L9=1350,設(shè)計(jì)坡度：i9=X 12% =%;Lio=3OOm 設(shè)計(jì)坡度：i 10=12%；HB=HA+Li i =+1400X 12% +600 X% +200 X% +300 X% +450 X% +1350 X = (m) 9-9某設(shè)計(jì)線為I級(jí)單線鐵路，限

19、制坡度為 6%。，采用電力SS7牽引，貨物列車的近 期長度為500m遠(yuǎn)期長度為800m,線路平面如圖所示，其中 A點(diǎn)為車站中心，設(shè)計(jì) 高程為230.00m,站坪長度為1300m, AB段需用足坡度下坡。試設(shè)計(jì)其縱斷面，并求B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。(已知：電力牽引Ls=10014000時(shí)， S 0.9 ； R=450m時(shí)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他廠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呂55C29,1707解：(1) A點(diǎn)為車站中心，站坪長度為1300m,坡段長度為 L1=1300/2+50=700m，設(shè)(2)將隧道入口的曲線分 開，則坡 段長度：L2=1150-700=450m，設(shè) 計(jì)坡度：i 2=ix600 288.98L26 600 288.985.51= %;800 450(3)隧道,包含曲線,先進(jìn)行隧道折減，再進(jìn)行曲線折減，坡段長度:L3=280m取為300m,設(shè)計(jì)坡度:i3=

21、sis x型型0.9 6型型4.7 %;800 300(4)隧道直線地段，坡段長度:L4=2700-700-450-300=1250m ,設(shè)計(jì)坡度：i 4= six 5.4%;(5 )直線地段，坡段長度：Ls=3060-700-450-300-1250=360m，取為 350m 設(shè)計(jì)坡度: i5=%；(6 )曲線地段，坡段長度：L5=441.97m，取為450m，設(shè)計(jì)坡度：i 6=ix10.5L610 5 556105 550.254.46=%;450(7)設(shè)計(jì)坡度：600600K c o/i 7 = ix65.5%;R1200(8) 直線地段，坡段長度：L8=，取為250m,設(shè)計(jì)坡度：i8=6%o；(9) 將兩段曲線長度小于近期貨物列車長度的圓曲線連同中間小于200m的夾直線 設(shè)計(jì)為一個(gè)坡段，則坡段長度：L9=479.17m,取為 500m曲線地段且長度大于