轨道工程复习试题及参考答案

轨道工程复习试题及参考答案1、名词解释1.轨道几何形位:轨道各部分的几何形状、相对位置和基本尺寸，它包括静态与动态两种几何形位。2.轨底坡：钢轨底边相对轨枕顶面的倾斜度，我国直线轨道的轨底坡标准是1/40。3.轨距：在轨道的直线部分，两股钢轨之间应保持一定距离，轨距是指钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。轨距一般采用道尺或其它工具测量。4.固定轴距：同一车架或转向架始终保持平行的最前位和最后位中心间的水平距离。5.道岔有害空间：辙叉咽喉至叉心实际尖端之间的距离。6.胀轨跑道：在温度力不太大时，随着温度力的增大，轨道首先在薄弱地段发生变形随着温度力的增大，变形也增大；当温度力达到临界值时，此时稍有外界干扰或温度稍有升高，轨道发生很大变形而导致轨道破坏，这一过程称为胀轨跑道。7．道床厚度：直线轨道或曲线轨道内轨中心轴枕底下道床处于压实状态时的厚度。8．锁定轨温：无缝线路钢轨被完全锁定时的轨温，此时钢轨内部的温度力为零，锁定轨温又叫零应力轨温。9．欠超高：当实际行车速度大于平均速度时，要完全克服掉离心力，在实设超高的基础上还欠缺的那部分超高，叫欠超高。10．过超高：平均速度对应的超高与实际运营的最低速度所对应的超高差。11.道床系数：要使道床顶面产生单位下沉必须在道床顶面施加的单位面积上的压力。12．横向水平力系数：钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值。13.轨道爬行：由于钢轨相对于轨枕、轨排相对于道床的阻力不足而发生的轨道纵向位移叫轨道爬行。14.城市轨道交通：城市轨道交通系统泛指城市中在不同形式轨道上运行的大、中运量城市公共交通工具，是当代城市中地铁、轻轨、有轨电车、独轨交通、直线电机轨道交通、磁悬浮轨道交通等轨道交通的总称。15．查照间隔：护轨作用边至心轨作用边的距离叫查照间隔D1（1391~1394mm）；护轨作用边至翼归轨作用边的距离叫查照间隔D2（1346~1348mm）。16．伸缩附加力：因温度变化梁伸缩引起的相互作用力。17．挠曲附加力：因列车荷载梁的挠曲而引起的相互作用力。18．前后高低：轨道沿线路方向的竖向平顺性称为前后高低。2、填空题1.铁路轨道由钢轨、轨枕、道床、联结零件、道岔、防爬设备等主要部件组成。2.我国铁路使用的主要钢轨类型是75，60，50，43kg/m等类型。3.描述直线轨道几何形位的五大要素是指轨距、水平、方向、前后高低和轨低坡。4.曲线轨道上的钢轨磨耗主要有侧磨、头部压溃和波磨三种形式。5.我国道岔号数主要有6、7、9、12、18和24号等。6.我国正线铁路采用的道床边坡为1：2.0。7.我国铁路轨道按照运营条件划分为特重型、重型、次重型、中型、轻型五种类型。8.轨道结构中的联接零件可分为接头联结零件和中间联结零件两类。9.我国铁路轨道接头联结形式一般采用相对悬空标准形式。10.重型轨道结构采用的钢轨类型为60kg/m。11.曲线轨道的道床厚度指内轨中轴线下轨枕底面至路基顶面的距离。12．钢轨的寿命决定于钢轨磨耗和疲劳伤损。13．普通碎石道床断面的三个主要特征分别是道床厚度、道床顶宽和道床边坡坡度。14．轨底坡用1：n表示，它反映了放置钢轨时倾斜的程度，n越大，则倾斜越小。15．我国Ⅰ级干线铁路最小曲线半径为400m，其曲线轨距加宽量为0mm。16．直线轨道标准轨距是1435mm，在轨顶下16mm处测量。17．我国规定的曲线轨道最大外轨超高值为150mm。18．在计算轨距加宽时,车辆通过条件为自由内接通过，检算轨距加宽时，机车通过条件为楔接通过。19．曲线缩短轨布置的目的是确保接头对齐。20．我国广泛采用超声波钢轨探伤仪对钢轨进行探伤。21．铁路轨道曲线轨距加宽的设置方法是将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动，曲线外轨的位置则保持与轨道中心半个轨距的距离不变。22．我国按照安全性条件确定允许的最大外轨超高度3、简答题1.车轮踏面为什么要做成锥形？答：略2.分别简述直线和曲线轨道形位有哪些？答（要点）：直线：轨距、水平、轨向、前后高低、轨底坡；曲线：除上述直线之外，还有轨距加宽、外轨超高、缓和曲线。3．钢轨损伤的主要形式有哪些？伤损的原因及解决措施是什么？答（要点）：轨头核伤、钢轨磨耗、轨腰螺栓孔裂纹。原因：既有钢轨生产中产生的缺陷，又有运输、铺设和使用过程中的问题。①轨头核伤措施有：⑴提高钢轨材质，防止出现气孔等不良现象。⑵改善线路质量，提高弹性和平顺性，减少动力和冲击。⑶钢轨探伤车对钢轨进行探伤，及早发现，及时治理。②钢轨磨耗措施：采用耐磨轨；加强养护维修，保持几何形位，增加线路弹性；曲线涂油；机械打磨。③轨腰螺栓孔裂纹：加强接头养护，防止接头出现错牙等；增加接头弹性；螺栓孔周边倒棱；采用无缝线路才能从根本上消除此问题。4.什么称为平衡超高？什么称为欠超高？什么称为过超高？P129（第三节）5.如何设置曲线轨距加宽及外轨超高度?答（要点）：加宽轨距，是将曲线轨道内轨向曲线中心方向移动，曲线外轨的位置则保持与轨道中心半个轨距的距离不变；设置外轨超高，有外轨提高法和线路中心高度不变法，前者是保持内轨标高不变而只抬高外轨，后者是内外轨分别各降低和抬高超高值一半。6.缓和曲线的作用有哪些？答（要点）：主要包括：（1）曲率连续变化，便于车辆遵循。（2）离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适。（3）超高横坡度及加宽逐渐变化，行车更加稳定。（4）与圆曲线配合，增加线形美观。7．比较一下木枕及混凝土枕的优缺点？答（要点）：木枕优点：木枕富于弹性，便于加工、运输和维修；有较好的电绝缘性能。缺点：价格贵，易腐蚀、磨损，使用寿命短，不同种类的木材的木枕弹性也不一致，造成轨道的动态不平顺。砼（混凝土）枕的优点：重量大、稳定性好；不受气候影响，使用寿命长；材源较多，能保证均匀的几何尺寸，轨道弹性均匀，平顺性好；扣件易于更换；制造相对简单，可以满足铁路高速、大运量的要求。缺点：弹性差、绝缘性能低，更换较困难。8.预留轨缝的原则是什么？答（要点）：保证轨温升高时轨缝不顶严，轨温下降时螺栓不受力（可适当展开）。9．总结比较一下有渣轨道与无渣轨道的特点？答（要点）：有渣轨道：①均匀传力；②提供纵横向阻力、保持几何形位；③提供良好的排水能力，提供轨道弹性、缓冲、减振、调节轨道框架的水平和方向、保持良好的平纵断面。④维修容易、初期投资小、施工精度低。无渣轨道：①少维修、高可靠性、轨道结构轻、建筑高度低；②整体性、连续性、稳定性、耐久性好、几何形位易于保持；③初步投资大、轨道弹性差、施工精度要求高、基础处理严格；④用于客运专线和高速铁路有优势、道床美观、没有道砟飞砟带来的问题。10.影响无缝线路稳定性的因素是什么？答（要点）：①钢轨温度压力，它是轨道结构失稳的主要因素；②轨道初始不平顺（变形），它降低了轨道抵抗胀轨跑到的能力。11.简述无缝线路的稳定性。答（要点）：无缝线路变形的发展分为三个阶段：持稳阶段(不变形阶段)：轨温升高，压力增加，轨道不产生横向变形，胀轨阶段（渐变阶段）：随温度压力增加，轨道出现微小横向变形，随温度继续升高，变形会明显增加，直到温度升高到临界压力Pk，跑道阶段（突变阶段）：当温度力超过Pk或轨道受到外部干扰时，横向变形突然增加导致轨道结构受到严重破坏。12．地铁的优缺点答（要点）：优点：运量大；速度快；准时；节约能源；节省土地；减少噪音；减少干扰；缺点：建造成本较高；对地震、水灾、火灾和恐怖主义袭击的抵御能力很弱。11.磁悬浮铁路的优缺点答（要点）：优点：轮、轨之间无摩察，时速高；磁悬浮列车可靠性大、维修简便、成本低，其能源消耗仅是汽车的一半、飞机的四分之一；不会排放废气，无污染，是一种名副其实的绿色交通工具。缺点：1.不能变轨，线路使用效率越低。2.断电时将发生严重的安全事故，但断电后磁悬浮的安全保障措施仍然没有完全解决。3.强磁场对人的健康，生态环境的平衡与电子产品的运行都会产生不良影响。12.线路换轨大修主要工作内容？P313第九章答（要点）：1）校正、改善线路纵断面和平面；2）全面更换新钢轨及配件，更换桥上钢轨伸缩调节器及不符合规定的护轨，更换绝缘接头及钢轨接续线；3）更换失效轨枕、严重伤损的混凝土枕及扣件，补足轨枕配置根数，有条件时应将线路上木枕地段成段更换为混凝土枕；4）清筛道床，补充道碴，改善道床断面，改换天然级配卵石道床或砂道床为碎石道床。整治基床翻浆冒泥地段；5）成组更换新道岔和新岔枕；6）安装轨道加强设备；7）整修路肩、路基面排水坡，清理侧沟，清除路堑边坡弃土；8）整修道口；9）抬高因线路大修需要抬高的邻线道岔、桥梁，加高有碴桥挡碴墙；10）补充、修理并刷新由工务部门管理的各种线路标志、信号标志、钢轨纵向位移观测桩及备用轨架；11）回收旧料，清理场地，设置常备材料。13.线路大修的任务什么？P313第九章答（要点）：线路大修的任务是彻底消除线路永久变形，对线路的损耗部分实行周期性的更新和修理，恢复或提高设备强度，其主要工作内容是全面更换钢轨、清筛并补充道床、更换失效轨枕等。14.辙叉有哪些类型？答（要点）：按平面形式分：直线辙叉和曲线辙叉；按构造分：固定式和可移动式；直线式固定辙叉分为整铸辙叉和钢轨组合式辙叉。15.缓和曲线的作用、几何特征与几何形位条件？P13816.过岔速度的影响因素？P216动能损失、未被平衡的离心加速度、未被平衡的离心加速度的增量。17.判断曲线圆顺性采用那三个指标？进行曲线方向整正时应满足那些条件？答题要点：评价曲线圆顺性采用如下三个指标：缓和曲线各点正矢与计划正矢差、圆曲线正矢连续差、圆曲线正矢最大最小值差；保证曲线整正前后两端的切线方向不变，保证曲线整正前后始终点位置不变，保证曲线上某些控制点的拨量为零。18.为什么要设置曲线外轨超高？超高与哪些因素有关？为什么要限制欠超高和最大外轨超高？答题要点：设置曲线外轨超高是为了使机车车辆的自身重力产生一个向心的水平分力，以抵消惯性离心力，达到内外两股钢轨受力均匀和垂直磨耗均等，满足旅客舒适感，提高线路的稳定性和安全性。超高与各次列车的平均速度和曲线半径有关。欠超高引起内外轨不均匀磨耗并影响旅客的舒适度，此外，过大的未被平衡超高度还可能导致列车倾覆，因此必须限制欠超高；低速列车行驶于超高很大的轨道时，存在倾覆的危险性，故必须限制最大外轨超高。19.准静态法计算轨道竖向动力响应时引入了哪几个系数？分别叙述其各自的定义。答题要点：1)速度系数：动载增量与静轮载之比；2)偏载系数：偏载增量与静轮载之比；3)横向水平力系数：钢轨底部外缘弯曲应力与中心应力的比值。20.铺设无缝线路的意义？(P230).21.线路动态检查评定标准。(P319).4、计算题1.常用缓和曲线方程的推导。P1412.用轨距S,尖轨根端支距gy,外轨导曲线半径Rw,转辙角β,辙叉角α推导出导曲线后插直线长K的计算公式。（P206，sin)cos(cosgwyRSK）.3．某铁路曲线的半径为600米,观测的通过的列车加权平均速度为82千米/小时,旅客列车的最高行车速度为100千米/小时,货物列车的最低行车速度为50千米/小时.（1）计算该曲线应设置多大的外轨高度并检算欠超高和过超高（2）按现行规程,最大的欠超高允许为90毫米,该曲线允许最高行车速度为多少?（P132）4．某线路钢轨基础弹性系数为k，轨枕间距，钢轨基础与钢轨的刚比系数为。按照连续弹性基础梁理论进行轨道受力的静力计算时，已经解得在单个集中荷载P作用下挠度如下式：sinsincos4321ececececy试回答下列问题：（1）确定系数41~cc的边界条件是什么？（2）求最大轨枕反力。P153简解：(1)当x时，0y；当0x时，0dxdy；当0x时，Pkydx02；（2）2maxPR。5、论述题1.我国铁路工程的现状与发展前景P4。2.世界铁路的发展前景P2。