轨道工程小题及大题

0max([]11.8(6560)100011.8102.92(km/h)hhVR　　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)200211.87511.8100066.37565vhR　(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=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176025.00844.01410001000NLn，取44根。中间轨枕间距2250082440574.52442Lcan，取575mm。过渡轨枕间距(3)25008440(443)575497mm22Lcnab。满足cba，可取575mm497mm440mmabc3、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lc＝170.60m，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，并计算需要的缩短轨数量。2、解：（１）选拟缩短轨长度类型9625.24)10005.11(25)1(10RsLL024.96m(40mm)Lk　　　用缩短量＝（２）曲线内股钢轨的总缩短量zl01500()1500(170.6100)406mm1000czlllR（３）缩短轨根数N15.1040406zlN，采用10根。外轨标准轨的根数M（预留轨缝8mm）根（可）1082.14008.2510026.170M。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=80℃，最低轨温Tmin=－20℃，锁定轨温Ts=35℃，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5101.2EMPa，钢轨的线膨胀系数6108.11/℃)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（Pmax+Pmin）=816KNL峰=P峰-Rj/r=24m(2)λ=(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103mm4、某地区最高轨温maxT62℃，最低轨温20minT℃，于轨温25℃时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线路。若道床纵向阻力为91N/cm；接头阻力为550kN。铺轨后轨温降至minT后再反向变化至maxT，计算：(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minT后再反向变化至maxT的变化过程中，轨端产生的位移为多少？(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5101.2EMPa，钢轨的线膨胀系数6108.11/℃)4、解：(1)l峰=(2.5×(62－(－20))/2×7745－550000)/9.1＝2680cmP峰＝550000+91×2680＝793880N(2)最低轨温时长钢轨轨端的位移λ1，由低温升至高温时轨端移动了λ2，两位移的矢量和，即为从铺轨锁定后轨温降至minT后再反向变化至maxT的变化过程中，轨端产生的位移。λ1＝(2.5×7745×(25+20)－550000)2/(2×2.1×107×77.45×9.1)λ2＝（P峰×l峰）/(2.1×107×77.45)λ1-λ2＝0.54mm2、某地区最高轨温maxT62℃，最低轨温20minT℃，于轨温25℃时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线路。若道床纵向阻力为91N/cm；接头阻力为550kN。铺轨后轨温降至minT后再反向变化至maxT，计算：(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：①作业前后伸缩区长度变化了多少?②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5101.2EMPa，钢轨的线膨胀系数6108.11/℃)2、解：(1)l峰=(2.5×(62－(－20))/2×7745－550000)/91＝2680cm(2分)P峰＝550000+91×2680＝793880N(2分)(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：(2分)maxPt＝2.5×7745×(25+20)＝871312.5N(2分)①作业前后伸缩区长度变化值ls变＝(871312.5－0.3×550000)/(0.7×91)－(871312.5－550000)/91＝11088－3531＝7557cm(2分)②λ变＝((0.7×9.1)×1108802－9.1×353102)/(2×2.1×105×7745)＝(78315164928－11345844510)/(32529×107)＝20.5mm(2分)4、某地区最高轨温maxT60℃，最低轨温20minT℃，于轨温25℃时铺设锁定60kg/m钢轨无缝线路。若道床纵向阻力为87N/cm；接头阻力为490kN。铺轨后轨温降至minT后再反向变化至maxT，计算：(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。(3)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5101.2EMPa，钢轨的线膨胀系数6108.11/℃)解：（1）0.7PHmaxPt拉r0.3PH0.7r2tH561245(max)3423(2.11077.4511.8104510490)10422.11077.45870.36cmPPEFr　　5611maxmax212.11077.4511.810(6020)102767.68kNttPPP压拉峰（）　　　　　H767.684901031.917m87PPlr峰峰（3）mmEArPPH7.22/)(22－峰4、某地铺设无缝线路，其钢轨类型为50kg/m，缓冲区钢轨长l0＝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=62℃，最低轨温Tmin=－24℃，锁定轨温Ts=25℃，锁定后，当轨温升至45.5℃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＝2.5F×△t＝2.5×6580×（45.5－25）＝337225（2）最大轨温变化幅度maxmax622537stTT升＝－＝－＝℃。minmax25(2449stTT降＝－＝－－）＝℃（3）最大温度力max2.5max2.5658037608650Nmax2.5max2.5658049806050NttPFtPFt压升拉降＝＝＝＝＝＝（4）长轨条一端的伸长量22tH5(max)6086503372252.61mm222.110658010.2PPEFr’压长－（－）＝＝＝（）（5）伸缩区长度tHmax80605033722545963mm10.2sPPlr－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1.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、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。11.确定作用在轨道上垂向力大小的方法有速度系数法、概率组合法和计算模型。12.作用在轨道上纵向力包括钢轨爬行力、摩擦纵向分力、制动力、温度力和轨道上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，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目的。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、高效运行的目的。6.我国现有的具有代表性的无砟轨道板的种类有哪些？答：CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道、CRTSⅠ型双块式无砟轨道、CRTSⅡ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。