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VK=120km/h，貨物列車(chē)設(shè)計(jì)速度為VH=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；（14.96mmh58.91mm）（2）計(jì)算當(dāng)外軌超高為h=50mm時(shí)的欠超高h(yuǎn)Q和過(guò)超高h(yuǎn)G；（34.96mm，21.09mm）（3）應(yīng)鋪設(shè)多大的外軌超高？（54.37mm）解：（1）由 hQ=hK-hhQY hG=h-hHhGY hK =11.8 hH =11.8 可得， 11.8-hQYh11.8+hGY 代入數(shù)據(jù)，并計(jì)算 11.8×-70

2、h11.8×+30可得14.96mmh58.91mm滿(mǎn)足hmax=150mm，hmin=5mm的條件（2） 由 hQ=hK-h hG=h-hH hK =11.8 hH =11.8 可得， hQ=11.8-h hG=h-11.8 代入數(shù)據(jù)，并計(jì)算 hQ=11.8×-50 hG=50-11.8× 可得 hQ=34.96mm hG=21.09mm （3） 由 h =7.6 （新建鐵路設(shè)計(jì)與施工時(shí)采用，見(jiàn)教材P56） 代入數(shù)據(jù)并計(jì)算h =7.6×=54.37mm3-8 已知既有鐵路上半徑R=600m的某曲線行車(chē)資料為：NK=30列/日，PK=800t，VK=12

3、0km/h；NH=75列/日，PH=4000t，VH=70km/h；NLH=8列/日，PLH=3000t，VLH=50km/h；要求：（1）計(jì)算通過(guò)該曲線列車(chē)的均方根速度VP；（2）按均方根速度計(jì)算確定實(shí)設(shè)曲線外軌超高h(yuǎn)及欠超高h(yuǎn)Q和過(guò)超高h(yuǎn)G；（3）計(jì)算確定該曲線應(yīng)設(shè)置的緩和曲線長(zhǎng)度（已知：超高時(shí)變率容許值f=28mm/s，超高順坡率容許值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 > 50m

4、mh =11.8=11.8× =32mm hQ=11.8-h=11.8×-32=53.2 mm < 90mm hG=h-11.8= 106-11.8×=57mm > 50mm（3）根據(jù)行車(chē)安全條件計(jì)算=53m 根據(jù)旅客舒適度條件計(jì)算 = =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(zhǎng)度取為130米。4-3 某區(qū)段內(nèi)最高氣溫41.0，最低氣溫19.0，最高軌溫61.0，最低軌溫19.0，欲在該區(qū)段內(nèi)鋪設(shè)60kg/m鋼軌（截面積F=7745mm2）的無(wú)縫線路，現(xiàn)已知鋼軌接頭阻力為490KN，道床縱向阻力為9.1N/mm，所確定的設(shè)計(jì)

5、軌溫為25（實(shí)際鋪軌溫度范圍為25±5）。要求：（1）計(jì)算鋼軌的最大溫度力；（2）計(jì)算伸縮區(qū)長(zhǎng)度（取為25m的整倍數(shù)）；（3）繪出降溫時(shí)的基本溫度力圖；（4）計(jì)算長(zhǎng)、短鋼軌端部的位移量（鋼軌的彈性摸量E=2.1×105MPa）。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maxPt拉，maxPt拉=948762.5N=948.8KN（2）=50.4m50m（3）（略）（4）=×106=7.1mm=1.7mm4-4 某無(wú)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=7745mm2，鋼軌的彈性模量E=2.1&#

6、215;105Mpa，試求長(zhǎng)鋼軌端部A點(diǎn)的位移量。解：設(shè)圖示陰影部分面積為A，則A=A1+A2+A3，其中A1=1740KN·mA2=7177.5KN·mA3=7830KN·m=10.3mm8-3 韶山III型電力機(jī)車(chē)在R=600m的曲線上以速度V=40km/h勻速行駛，試求機(jī)車(chē)的牽引力。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型電力機(jī)車(chē)，牽引質(zhì)量為3300t，列車(chē)長(zhǎng)度為730m，當(dāng)牽引運(yùn)行

7、行車(chē)速度為50km/h時(shí)，計(jì)算下列情況下的列車(chē)平均單位阻力：（1）在平道上；（2）在3的下坡道上；（3）列車(chē)在長(zhǎng)1200m的4上坡道上行駛，坡度上有一個(gè)曲線，列車(chē)處于題8-4圖（a）、（b）、（c）情況下。 題8-4圖解：（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）

8、（c） （N/t） （N/t）8-5 列車(chē)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： （） （） CB段： （） AB段： （N/t） （） （）8-6 韶山4型電力機(jī)車(chē)單機(jī)牽引，當(dāng)限制坡度=4、6、9、12、15時(shí)，計(jì)算牽引質(zhì)量G（取為10t的整倍數(shù)），并繪出G=關(guān)系曲線。若車(chē)站站坪坡度為2.5，對(duì)應(yīng)于各的到發(fā)線有效長(zhǎng)度分別為1050、850、750、650、550m，試按列車(chē)站坪起動(dòng)條件和到發(fā)線有效長(zhǎng)度檢算牽引質(zhì)量，并分別按一般和簡(jiǎn)化方法計(jì)算列車(chē)牽引輛數(shù)、牽引凈載和列車(chē)長(zhǎng)度。（列表計(jì)算）解：查表12-1，VJ=51.5km/h，F(xiàn)J=431.6KN，P=2

9、×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）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Gq（t）（2）90809080908090809080到發(fā)線有效長(zhǎng)檢算Gyx（3）56004460390033302760實(shí)際牽引質(zhì)量G（t）Min（G，Gq，Gyx）5600446035

10、4027102180一般方法列車(chē)牽引輛數(shù)（G-qs）/qp引凈載（n-1）qJ3980.63184.42502.11933.41535.4列車(chē)長(zhǎng)度Lj+（n-1）Lp+Ls1010820653514417簡(jiǎn)化方法列車(chē)牽引輛數(shù)G/qp7056443427牽引凈載KJG4034.93217.72548.81951.21569.6列車(chē)長(zhǎng)度LJ+G/q10108206565104168-7 某設(shè)計(jì)線，限制坡度ix=12，到發(fā)線有效長(zhǎng)度為850m，采用韶山8型電力機(jī)車(chē)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(chē)長(zhǎng)度（簡(jiǎn)化方法）；（2）若車(chē)站平面如題8-5圖所示，

11、檢查列車(chē)在車(chē)站停車(chē)后能否順利起動(dòng)。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8：690 t ，498.6 t）Ll=LJ+G/q=17.5+2710/5.677=494.9 （m） （韶山8：139m）（2）列車(chē)布置如圖所示時(shí)，其起動(dòng)加算坡度最大=3

12、.88 () =2753 (t)故列車(chē)在車(chē)站停車(chē)后能順利起動(dòng)8-8 某新建單線鐵路，采用半自動(dòng)閉塞，控制區(qū)間列車(chē)往返行車(chē)時(shí)分為24分鐘，貨運(yùn)波動(dòng)系數(shù)為1.10，貨物列車(chē)牽引定數(shù)為3300t，每天旅客列車(chē)4對(duì)、零擔(dān)列車(chē)1對(duì)、摘掛列車(chē)2對(duì)，求該線的通過(guò)能力和輸送能力。（注：車(chē)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(chē)的滿(mǎn)軸系數(shù)分別為0.5、0.75）解：通過(guò)能力=39.7 （對(duì)/d）折算的普通貨物列車(chē)對(duì)數(shù)= （對(duì)/d）輸送能力：（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)JD1與JD2，其距離為1495.98m，且已知、R1=800m，、R1=1000m。試

13、選用緩和曲線長(zhǎng)度l1、l2，并分析所選結(jié)果對(duì)列車(chē)運(yùn)營(yíng)條件的影響。解：加緩和曲線之后的切線長(zhǎng)故，夾直線長(zhǎng)度： 故 =288.04 （m） (困難條件)或=228.04 （m） (一般條件)查表2-7可得故夾直線長(zhǎng)度只能滿(mǎn)足困難條件，緩和曲線可滿(mǎn)足一般條件取120，150。夾直線長(zhǎng)度會(huì)對(duì)線路養(yǎng)護(hù)和行車(chē)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，F(xiàn)J=302.1KN=（2.28+0.0293×20+0.000178×202）×9.81

14、=28.81（N/t） =（0.92+0.0048×20+0.000125×202）×9.81=10.46 =2590（t）=17.65取為17.59-8 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(chē)的近期長(zhǎng)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，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=10014000時(shí)，；R=450m時(shí)）解：（1）直線地段不折減，坡段長(zhǎng)度：L1=311.02m，取為300m，設(shè)計(jì)坡度：i1=12； （2）曲線地段且長(zhǎng)度大于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡段長(zhǎng)度：L2

15、=880-300=580m，取為600m，設(shè)計(jì)坡度：i2 =，取為11.2；（3）直線地段不折減，坡段長(zhǎng)度：L3=1160-300-600=260m，取為250m，設(shè)計(jì)坡度：i3=12；（4）曲線地段且長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡段長(zhǎng)度：L4=1343.26-300-600-250=193.26m，取為200m，設(shè)計(jì)坡度：i4 =，取為11.0；（5）曲線地段且長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡段長(zhǎng)度：L5=1634.52-300-600-250-200=284.52m，取為300m，設(shè)計(jì)坡度：i5 =，取為11.3；（6）直線地段不折減，坡段長(zhǎng)度：L6=1902.52-300-600-250-20

16、0-300=252.52m，取為250m，設(shè)計(jì)坡度：i6=12；（7）曲線地段且長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡段長(zhǎng)度：L7=2334.49-300-600-250-200-300-250=434.49m，取為450m，設(shè)計(jì)坡度：i7 =，取為10.4；（8）直線地段不折減，坡段長(zhǎng)度：L8=2650-300-600-250-200-300-450=300m，設(shè)計(jì)坡度：i8=12；（9）隧道直線地段，坡段長(zhǎng)度：L9=1350，設(shè)計(jì)坡度：i9=0.9×12=10.8；（10）直線地段不折減，坡段長(zhǎng)度：L10=300m，設(shè)計(jì)坡度：i10=12；HB=HA+=215.00+1400×1

17、2+600×11.2+200×11.0+300×11.3+450×10.4+1350×10.8=263.37 (m)9-9 某設(shè)計(jì)線為I級(jí)單線鐵路，限制坡度為6，采用電力SS7牽引，貨物列車(chē)的近期長(zhǎng)度為500m，遠(yuǎn)期長(zhǎng)度為800m，線路平面如圖所示，其中A點(diǎn)為車(chē)站中心，設(shè)計(jì)高程為230.00m，站坪長(zhǎng)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)，；R=450m時(shí)）解：（1）A點(diǎn)為車(chē)站中心，站坪長(zhǎng)度為1300m，坡段長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=1300/2+50=700m，設(shè)計(jì)坡度i1=1.5

18、；（加50m是考慮設(shè)豎曲線時(shí)，不與道岔重疊，教材p350）（2）將隧道入口的曲線分開(kāi)，則坡段長(zhǎng)度：L2=1150-700=450m，設(shè)計(jì)坡度：i2=5.5 ；（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(zhǎng)度：L3=1430-700-450=280m，取為300m，設(shè)計(jì)坡度：i3=；（4）隧道直線地段，坡段長(zhǎng)度：L4=2700-700-450-300=1250m，設(shè)計(jì)坡度：i4=；（5）直線地段，坡段長(zhǎng)度：L5=3060-700-450-300-1250=360m，取為350m，設(shè)計(jì)坡度：i5=6.0；（6）曲線地段，坡段長(zhǎng)度：L5=3491.97-700-450-300-1250

19、-350=441.97m，取為450m，設(shè)計(jì)坡度：i6=4.4；（7）曲線地段且長(zhǎng)度大于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，坡段長(zhǎng)度：L7=4299.65-700-450-300-1250-350-450=799.65m，取為800m，設(shè)計(jì)坡度：i7 =；（8）直線地段，坡段長(zhǎng)度：L8=4554.65-700-450-300-1250-350-450-800=254.65m，取為250m，設(shè)計(jì)坡度：i8 =6；（9）將兩段曲線長(zhǎng)度小于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)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(zhǎng)度：L9=5029.17-700-450-300-1250-350-450-800-250=479.17m，取為500m，不大于近期貨物列車(chē)長(zhǎng)度，設(shè)計(jì)坡度：i9 = =5.2；（10）直線段，坡段長(zhǎng)度：L10=5462.17-700-450-300-1250-350-450-800-250-500=412.17m，取為400m，設(shè)計(jì)坡度：i10=6.0；（11）曲線地段，坡段長(zhǎng)度：L11=5641.07-700-450-300-1250-350-450-800-250-500-400=191.07m，取為250m，設(shè)計(jì)坡度：i11=5.1；（12）曲線地段，坡段長(zhǎng)度：L12=6009.45-700-450-300-1250-350-450-800-