铁道工程课后习题答案(易思荣)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(1) 计算平行运行图区间通过能力;
(2) 若近期列车运行图中的中速列车比重为 0.20,高速列车在途中站的停站比
为 0.2,计算不同速度等级列车混合运行的非平行运行图区间通过能力;
(3) 若高速列车扣除系数为 1.5,计算全高速旅客列车非平行运行图区间通过能
力;
(4) 若远期运行长编组列车,月间客流波动系数为 1.1,计算该客运专线的线路
(2) 若外轨实设超高为 90mm,求 hq 和 hg; (3) 若要保证 hqy=70mm 和 hgy=50mm,则外轨超高的铺设范围是多少?
解:(1)根据公式 2-12,得
Vp = βVmax = 0.8× 300 = 240 km h
根据公式 2-10,得
h
=
11.8
×
V
2 p
R
=
11.8 ×
33000
5
80
5
区段货物列车
22000
2
75
(1) 计算通过该曲线列车的均方根速度;
(2) 按均方根速度计算确定该曲线的实设超高、最大欠超高和最大过超高;
(3) 计算该曲线应设置的缓和曲线长度;
解:(1)根据公式 2-11,得
∑∑ Vp =
N iGiVi2 N i Gi
= 2 × 8000 ×1282 + 2 × 9000 ×1052 + 1× 7000 × 852 + 5 × 33000 × 802 + 2 × 22000 × 752 2 × 8000 + 2 × 9000 + 1× 7000 + 5 × 33000 + 2 × 22000
f0
= 1424 + 2400× 2400 = 1432.2mm 2× 350000
考虑轨距允许负误差 2mm,所需轨距为 S = 1432.2 + 2mm = 1434mm
曲线轨道轨距不应小于直线轨距,故需设置轨距按直线轨距为 1435mm。
第五章 无缝线路
5-7 某区间温度应力式无缝线路,铺设 60kg/m 钢轨(钢轨弹性模量为 20.6×104MPa, 线膨胀系数为 11.8×10-6/℃,断面积为 77.45cm2),每公里铺设 1760 根混凝土Ⅲ 型枕,接头采用 10.9 级Φ24 螺栓,接头扭矩为 1000 N ⋅ m ,现已知锁定轨温为
(3)由
hq
= 11.8× Vm2ax R
−h≤
hqy
hg
= h −11.8× Vm2in R
≤ hgy
得,11.8× Vm2ax R
− hqy
≤
h ≤ 11.8× Vm2in R
+ hgy
代入数据,并计算
11.8× 300× 300 − 70 ≤ h ≤ 11.8× 200× 200 + 50
7000
= 1.5034mm
( ) l缩短 =
max Pt拉 − PH 2EF
⋅l −
rl 2
8EF
=
(939.445 −
2× 20.6
570)×1000× 25×1000
×1010 × 77.45×10−4
−
160×102 × 252 ×1000 8× 20.6 ×1010 × 77.45×10−4
= 2.816mm
当地最低轨温: tmin = −10℃
当地中间轨温: tz
=
t max
+ tmin 2
=
55 −10 2
= 22.5℃
代入公式 1-1,得
a0
= aL(tz
− t0 )+
1 2
a
g
= 0.0118 × 25 × (22.5 −15) +
1 ×18 = 11.2mm 2
近似取预留轨缝 11mm
第二章 轨道几何形位
注:每天旅客列车 4 对,零担列车 1 对,摘挂列车 2 对;能力储备系数取 0.2;货
运波动系数取 1.1 解:单线半自动闭塞区段,参考教材表 12-1,分别取
tB = 6 min,tH = 3 min ,则有
N = 1440 − TT = 1440 − 90 = 32.9(对 / d ) ,取 N = 32.5对 / d tW + tF + tB + tH 32 + 9
=
0.267cm
=
2.67mm
短轨端部位移量的计算
l伸长
=
(max Pt压 −
2EF
PH
)⋅l
−
rl 2 8EF
=
(771.888 − 570)×1000× 25×1000
2 × 20.6 ×1010 × 77.45×10−4
−
160×102 × 252 ×1000 8× 20.6 ×1010 × 77.45×10−4
2-9 某客货共线铁路单线区间曲线半径为 R=2000m,路段最高速度为 Vmax=160km/h, 一昼夜各类列车提供次数、列车重量及平均速度如下表:
序号
列车种类
列车重量(kN) 列数
平均速度(km/h)
1
特快旅客列车
8000
2
128
2
直快旅客列车
9000
2
105
3
普通旅客列车
7000
1
85
4
直达货物列车
2EFr
=
(771.888 − 570)2 ×1000000
2 × 20.6 ×1010 × 77.45×10−4 ×160
= 0.0798cm = 0.798mm
( ) λ缩短 =
max Pt拉 − PH 2EFr
2
=
(939.445 −
2 × 20.6 ×1010
570)2 ×1000000
× 77.45×10−4 ×160
Iε G
3 × 1.5
(4)
AL=
365α Lϕ 104 β K
Z
365 ×1200 × =
104 ×1.1
0.8=31.85(万人
/
年)
A = NG × K S × AL = 193× 0.9 × 31.85 = 5532(万人 / 年)
12-13 某列车采用 SS3 型电力机车牵引,机车质量 P=138t,列车牵引质量 G=2620t; 车辆均采用滚动轴承;若列车长度为 730m,当牵引运行速度为 50km/h 时,计算下 列情况下的列车平均单位阻力: (1) 列车在平直道上运行; (2) 列车在纵断面为 3‰的下坡道,平面为直线的路段运行; (3) 列车在长度为 1200m,坡度为 4‰的上坡道上行驶,该坡道上有一个曲线,
(27 ± 5)℃,当地最高气温为 43℃,最低气温为-17.9℃,
(1) 计算钢轨所承受的最大温度压力和最大温度拉力; (2) 计算伸缩区长度(取为 25m 的整倍数);
(3) 绘出降温时的基本温度力图; (4) 计算长、短钢轨端部的位移量。
解:(1)当地最高轨温: tmax = 43 + 20 = 63℃
《线路工程概论》课后习题计算参考答案
第一章 轨道结构
1-8 某地区历年最高气温为 35℃,最低气温零下 10℃。在此地修建铁路,铺轨 时的轨温为 15℃,轨道采用 25m 标准轨,采用 60kg/m 钢轨,构造轨缝 ag=18mm, 计算铺轨时的预留轨缝。
解:当地最高轨温: tmax = 35 + 20 = 55℃
输送能力。 解:
(1) N = 1440 − TT − TW = 1440 − 240 − 330 = 290(列 / d )
I
3
(2) εJ = εKZ γ Z + εG(1 − γ Z ) = 3.8 × 0.2 + 1.4 × (1 − 0.2) = 1.88
或 直接查表 12-2 得 εJ = 1.88
当地最低轨温: tmin = −17.9℃
最大降温幅度: ∆ts = 27 + 5 − (−17.9) = 49.9℃ 最高升温幅度: ∆tc = 63 − (27 − 5) = 41℃
最大温度拉力: Pt = αEF∆ts = 0.000118× 20.6×1010 × 77.45×10−4 × 49.9 = 939.445kN 最大温度压力: Pt = αEF∆tc = 0.000118× 20.6×1010 × 77.45×10−4 × 41 = 771.888kN
NH
=N 1+α
− [ε K N K
+ (ε L
− µL)NL
+ (ε Z
− µZ )NZ ]
= 32.5 − [1.3× 4 + (2 − 0.5) ×1 + (1.5 − 0.75) × 2] = 18.88(对 / d ) 1 + 0.2
参考教材 P372 页,取 K J = 0.72 ,则
C = 365N H G j = 365 ×18.88 × 2700 × 0.72 = 12.18(Mt / a) > 12Mt / a
最大过超高 hg max
=
11.8
×
V2 h min
R
− h0
= 11.8×
75× 75 2000
− 45
=
−11.8mm
Βιβλιοθήκη Baidu
(3)按公式 2-26, l01
≥
h0 i0
=
45 2
= 22.5m
按公式
2-28, l02
≥
h ⋅Vmax 3.6 f
=
45 ×128 3.6× 28
= 57.1m
按公式 2-30, l03
≥
hq ⋅Vmax 3.6b
=
51.67 ×128 3.6× 40
= 45.9m
取 l0 ≥ max{l01, l02 , l03}= 60m
2-10 某新建高速客运专线铁路采用高、中速列车共线运行模式,Vmax=300km/h, Vz=200km/h,当曲线半径为 7000m 时: (1) 若速度系数β=0.80,为了保证内外轨磨耗均匀,应铺设多大的外轨超高;
列车分别处于图 12-23(a)、(b)、(c)路段。 解:
(1)
w0 ' = 2.25 + 0.019V + 0.00032V 2 = 2.25 + 0.019 × 50 + 0.00032 × 502 = 4(N / kN )
w0 '' = 0.92 + 0.0048V + 0.000125V 2 = 0.92 + 0.0048 × 50 + 0.000125 × 502 = 1.4725(N / kN )
N = 1440 − TT − TW = 1440 − 240 − 330 = 154.25(列 / d ) ,取 N=154 列/d
Iε J
3 × 1.88
(3) N = 1440 − TT − TW = 1440 − 240 − 330 = 193.33(列 / d ) ,取 N=193 列/d
(2)由以上计算可知,最大温度力为 Pt = 939.445kN
查表 5-4,可得 r=160N/cm
根据公式 5-9,可得
ls
=
Pt
− PH r
= 939.445 − 570 ×1000 = 2309cm = 23.09m ,取为 25m; 160
(3)略
(4)长轨端部位移量的计算
λ伸长
=
( ) max Pt压 − PH 2
第十二章 铁路运输能力
12-11 某设计线为单线铁路(半自动闭塞),SS4 型电力机车牵引,ix=12‰,牵引定 数为 G=2700t,国家对该线要求完成的输送能力为 12Mt,全线有 11 个区间,各区
间的往返走行时分如下表:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
29
31
32
31
30
29
31
30
32
31
30
试检算该线的输送能力是否满足要求。
7000
可得
81.7mm ≤ h ≤ 117.4mm
2-11 已知车辆轮对最大宽度 qmax 为 1424mm,轨距允许的负误差为 2mm。202 型转向
架的固定轴距为 2400mm,车辆按自由内接通过半径为 350mm 的曲线,计算该曲线
所需设置的轨距。
解:根据公式 2-2,得 S f
= qmax +
106 β
106 ×1.1
输送能力满足要求。
12-12 某高速客运专线铁路,运输模式为近期采用高、中速列车共线运行,远期为 300km/h 纯高速列车运行。该线设计的客运区段长度为 40km,夜间 0 点 0 分至 5 点 30 分为非客运时段,追踪列车间隔时分为 3min,综合维修天窗时间为 4h。
= 85.2 km h
(2)根据公式 2-10,得
h
=
11.8
×
V
2 p
R
= 11.8 × 85.2 × 85.2 2000
= 42.8mm ,取实设超高 h0
= 45mm
最大欠超高 hq max
=
11.8
×
V2 k max
R
− h0
= 11.8× 128×128 2000
− 45
= 51.67mm
240× 240 7000
=
97.1mm
,取实设超高
h0
=
100mm
(2)欠超高 hq
= 11.8× Vm2ax R
− h0
= 11.8×
300× 300 7000
− 90
=
61.7mm
过超高 hg
= 11.8× Vz2 R
− h0
= 11.8×
200× 200 7000
− 90
=
−22.57mm
w0
=
Pw0′ P
+ Gw0′′ +G
=
138 × 4 + 2620 ×1.4725 138 + 2620
= 1.599(N
/ kN )
(2) w = w0 + wi = 1.599 − 3 = −1.401(N / kN )
(3) wr
= 10.5α LL