同济大学课程考核试卷(标准答案)

1 同济大学课程考核试卷 标准答案标准答案 20 20 学年第 学期 命题教师签名 审核教师签名 课号 课名 轨道工程 考试考查 考试 此卷选为 期中考试 期终考试 重考 试卷 年级 专业 学号 姓名 得分 一 填空题 20 分 每空 1 分 1 目前我国铁路使用的主型钢轨有 50kg m50kg m 60kg m60kg m 75kg m75kg m 三种类型 2 铁路运营三要素是指 运量 速度 轴重运量 速度 轴重 3 对无缝线路稳定有利的因素为 道床横向阻力 轨道框架刚度道床横向阻力 轨道框架刚度 不利的因素为 温度力 钢轨温度力 钢轨 原始弯曲原始弯曲 4 在曲线整正计算中两个限制条件是 0df 0df 5 通单开道岔由 尖轨和转辙器部分 连接部分 辙叉和护轨部分尖轨和转辙器部分 连接部分 辙叉和护轨部分 三大部分组成 6 我国目前道岔的主要类型有 普通单开道岔 双开通称道岔 三开道岔 交分道岔 交叉渡线 普通单开道岔 双开通称道岔 三开道岔 交分道岔 交叉渡线 二 问答 论述题 30 分 每题 5 分 1 车轮踏面为什么要做成锥形 答 当轮对在运行过程中其中心偏离轨道中心线时 锥形踏面轮对能自动将其中心点调整至轨道中答 当轮对在运行过程中其中心偏离轨道中心线时 锥形踏面轮对能自动将其中心点调整至轨道中 心位置 心位置 2 传统轨道的工作特点不同于其他一般结构物 主要表现在哪几个方面 答 轨道结构要承受列车的荷载 而荷载的大小要受到车辆 轨道结构状态的影响 故轨道结构所答 轨道结构要承受列车的荷载 而荷载的大小要受到车辆 轨道结构状态的影响 故轨道结构所 受的荷载具有随机性和重复性 轨道结构由钢轨 扣件 轨枕 道床等组成 这些轨道部件材受的荷载具有随机性和重复性 轨道结构由钢轨 扣件 轨枕 道床等组成 这些轨道部件材 料性能的差别巨大 且结构之间无紧密牢固的连接 故其结构具有较大的离散性 轨道结构在料性能的差别巨大 且结构之间无紧密牢固的连接 故其结构具有较大的离散性 轨道结构在 列车荷载作用下要产生变形 造成轮轨力增大 运行车辆平稳性下降 故需经常对轨道结构进列车荷载作用下要产生变形 造成轮轨力增大 运行车辆平稳性下降 故需经常对轨道结构进 行养护维修 使其保持良好的几何形位状态和轨道部件的完整性 故需经常养护维修 行养护维修 使其保持良好的几何形位状态和轨道部件的完整性 故需经常养护维修 3 什么称为平衡超高 什么称为欠超高 什么称为过超高 答 当列车以某一速度通过曲线时所需超高与现场实设超高一致 则称为平衡超高 当列车以某一答 当列车以某一速度通过曲线时所需超高与现场实设超高一致 则称为平衡超高 当列车以某一 速度通过曲线时所需超高大于现场实设超高 两者之差称为欠超高 当列车以某一速度通过曲速度通过曲线时所需超高大于现场实设超高 两者之差称为欠超高 当列车以某一速度通过曲 线时所需超高小于现场实设超高 两者之差称为过超高 线时所需超高小于现场实设超高 两者之差称为过超高 4 在曲线上布置缩短轨的目的是什么 答 我国铁路轨道的钢轨接头为对接式 在曲线上 由于内外轨轨线长度不一致 如内外轨钢轨长答 我国铁路轨道的钢轨接头为对接式 在曲线上 由于内外轨轨线长度不一致 如内外轨钢轨长 度一致 则就会造成外轨钢轨接头滞后于内轨 造成内外轨钢轨接头错开 度一致 则就会造成外轨钢轨接头滞后于内轨 造成内外轨钢轨接头错开 5 试分析道床变形机理及规律 2 答 道床下沉分两个阶段 初期急剧下沉和后期缓慢下沉 初期急剧下沉主要是由于道床压实的过答 道床下沉分两个阶段 初期急剧下沉和后期缓慢下沉 初期急剧下沉主要是由于道床压实的过 程 后期缓慢下沉主要是道砟克服内摩擦阻力向轨道两侧流动的过程 程 后期缓慢下沉主要是道砟克服内摩擦阻力向轨道两侧流动的过程 6 列车侧向过岔速度影响因素有哪些 答 尖轨转辙角 导曲线半径 护轨和辙叉翼轨缓冲段冲击角 岔后曲线半径 答 尖轨转辙角 导曲线半径 护轨和辙叉翼轨缓冲段冲击角 岔后曲线半径 三 计算题 50 1 缓和曲线长度计算 10 分 某曲线轨道 设曲线半径为 300m 超高为 125mm 最高行车速度为 72km h 曲线上设置三次 抛物线缓和曲线 已知缓和曲线外轨超高顺坡率为 2 车轮在外轨上的提升速度为 计算缓和曲线长度 32mm s 解 缓和曲线的长度根据安全条件和舒适度两个条件计算 解 缓和曲线的长度根据安全条件和舒适度两个条件计算 根据安全条件 根据安全条件 取 取m m i h l 5 62 2 125 0 0 70 0 l 根据舒适度条件 根据舒适度条件 取 取m m vh l125 78 326 3 72125 6 3 max0 0 80 0 l 两者取长者 故取缓和曲线长度 两者取长者 故取缓和曲线长度 m 80 0 l 2 缩短轨计算 10 分 已知某曲线 其圆曲线半径 R 450m 圆曲线长 两端缓和曲线各长 110m 铺设mlc230 标准长度 25m 的钢轨 轨缝 8mm 两根钢轨中心线之间距离 1500mm 计算 1 内轨总的缩短量 2 外轨标准轨的根数 3 如果选取缩短量为 80mm 的标准缩短轨 内轨标准缩短轨的根数 4 问最后一个接头是超前还是落后于外轨标准轨 数量是多少 解 解 内轨总缩短量 内轨总缩短量 mmll R S l c 33 1133 110230 450 1500 0 1 外轨标准轨的根数 外轨标准轨的根数 根 根 2099 17 008 25 110 2230 N 内轨标准缩短轨的根数 内轨标准缩短轨的根数 根 取根 取 14 根 根 16 14 80 33 1133 0 N 实际缩短量 实际缩短量 实际在缓直点上 内轨超前于外轨 实际在缓直点上 内轨超前于外轨mml112080 14 0 mm 33 13112033 1133 2 轨道参数计算 10 分 3 已知 某新线 采用 60kg m 25m 标准轨 钢轨钢弹性模量为 4 32170000mmJ E 20 58 104MPa 轨枕支承在道床上的面积为 mm2 轨枕间距 570mm 道床系数为 0 07MPa mm 轨枕挠曲系数取 0 95 计算轨道刚比系数 解 钢轨支点弹性系数 解 钢轨支点弹性系数 16867 73 N mm 2 95 0 50730007 0 2 Cbl D 钢轨基础弹性系数 钢轨基础弹性系数 29 59 N mm2 570 73 16867 a D k 刚比系数 刚比系数 mm 1 001028 0 1032171058 204 59 29 4 4 44 4 EJ k 3 无缝线路计算 20 分 某地区最高气温 42 1 最低气温 10 5 60kg m 钢轨 截面积 F 7745mm2 轨道纵向阻力 p 9N mm 接头阻力 Rj 392kN 缓冲区铺设 25m 标准轨 构造轨缝 o 16mm 钢轨膨胀系数 11 8 10 6 E 20 58 104MPa 计算 a 确定锁定轨温 偏高值为 3 不需要进行强度和稳定性检算 b 轨温从 Tsf 降到 Tmin 然后反向回升到 Tmax 时 求轨条中的最大温度力 并作出纵向温度 力分布图 c 确定伸缩区长度 d 计算予留轨缝 长钢轨伸缩量计算公式 pEF RP jt 2 2 max 1 普通钢轨伸缩量的计算公式 EF pl EF lRP jt 82 2 max 2 解 解 a 锁定轨温计算 最高轨温为最高气温加锁定轨温计算 最高轨温为最高气温加 20 则有 则有 8 28 2 5 1020 1 42 3 2 minmax TT Tsf b 夏天最大温度压力 夏天最大温度压力 kNP613 6391000 7745 8 28 1 62 48 2 max 压 冬天最大温度拉力 冬天最大温度拉力 kNP859 7541000 7745 5 10 8 28 48 2 max 拉 温度力分布图 温度力分布图 4 c 伸缩区长度 伸缩区长度 m p RP l j b 318 40 9 392859 754 max 拉 夏天温度力峰值 夏天温度力峰值 kN PP P236 697 2 859 754613 639 2 maxmax max0 拉压 温度力峰值位置 温度力峰值位置 m p RP l j 957 33 9 392236 697 max0 峰 d 计算予留轨缝 计算予留轨缝 夏天长钢轨伸长量 夏天长钢轨伸长量 mm pEF RP jt 14 2 77451058 2092 392000639613 2 4 2 2 max 1 夏天普通钢轨伸长量 夏天普通钢轨伸长量 mm 50 1 77451000058 208 25000250009 77451000058 202 25000 392000639613 82 2 max 2 EF pl EF lRP jt 冬天长钢轨伸长量 冬天长钢轨伸长量 mm pEF RP jt 59 4 77451058 2092 392000754859 2 4 2 2 max 1 冬天普通钢轨伸长量 冬天普通钢轨伸长量 mm 40 2 77451000058 208 25000250009 7745