2025年大学铁道工程（工程设计）试题及答案

2025年大学铁道工程（工程设计）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.铁道工程设计中，关于线路平面设计，以下说法正确的是A.直线段越长越好B.曲线半径越大越好C.需综合考虑行车安全、运营效率等因素D.无需考虑地形地貌答案：C2.对于铁路桥梁设计，其跨度的确定主要依据A.美观要求B.施工单位的设备C.地质条件和线路要求D.造价越低越好答案：C3.隧道设计时，洞口位置选择不需要考虑的因素是A.地形条件B.地质条件C.周边居民的意愿D.洞口边坡的稳定性答案：C4.轨道结构设计中，钢轨的选型主要取决于A.钢轨的颜色B.列车的轴重和行车速度C.轨道的长度D.施工的难易程度答案：B5.以下哪种不属于铁道工程设计中的附属设施设计范畴A.通信信号系统设计B.车站站房设计C.轨道扣件设计D.给排水系统设计答案：C6.在铁路选线设计中，遇到山谷地形时优先考虑的方案是A.深挖路堑B.高填方路堤C.修建隧道D.绕避答案：C7.桥梁设计中，桥墩的类型选择主要依据A.桥梁的颜色B.水流速度和地质条件C.桥梁的长度D.设计人员的喜好答案：B8.对于铁路隧道衬砌设计，其厚度主要根据A.隧道的宽度B.地质条件和围岩压力C.施工工期D.隧道的长度答案：B9.轨道道床设计中，道床材料的选择不考虑的因素是A.强度B.弹性C.美观性D.排水性能答案：C10.铁路站场设计中，到发线数量的确定依据是A.车站的大小B.客流量和货物运输量C.车站的建筑风格D.周边居民的出行需求答案：B第II卷（非选择题，共60分）二、填空题（共20分）答题要求：本大题共5小题，每小题4分。请将答案填写在题中的横线上。1.铁道工程设计中，线路纵断面设计主要包括确定线路的______、______和______。答案：坡度、坡段长度、竖曲线半径2.铁路桥梁设计中，作用在桥梁上的荷载分为______、______和______。答案：恒载、活载、附加荷载3.隧道设计的主要内容包括______、______、______和衬砌设计等。答案：洞口设计、洞身设计、防水排水设计4.轨道结构由______、______、______和道床等组成。答案：钢轨、轨枕、联结零件5.铁路站场设计包括______、______、______及其他配套设施的设计。答案：线路设计、站房设计、咽喉区设计三、简答题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述铁道工程设计中线路平面设计的基本原则。答案：线路平面设计应保证行车安全和平顺，尽量减少曲线，合理确定曲线半径和缓和曲线长度。要适应地形、地质条件，减少工程数量，降低工程造价。同时要考虑与其他交通线路、城镇规划等的协调配合。2.说明铁路桥梁设计中如何考虑耐久性。答案：选用合适的建筑材料，保证材料质量。采用合理的结构形式，便于检查和维护。设置有效的防水、排水设施，防止水分侵蚀。加强对混凝土的保护，采取防腐措施，如涂层等。合理设计伸缩缝等构造，适应结构变形，减少病害发生。3.简述轨道道床的作用。答案：道床的作用主要有支撑轨枕，将轨枕传来的压力均匀分布到路基面上；固定轨枕位置，阻止轨枕纵向和横向移动；提供轨道弹性，缓冲列车荷载的冲击；利于排水，防止轨道积水影响轨道结构。四、分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某铁路线路在一段山区地段，地形起伏较大，地质条件复杂，有多处岩石破碎带。在进行线路设计时，设计单位提出了两个方案。方案一：线路沿山谷布线，需修建较多的桥梁和隧道；方案二：线路绕开山谷，采用深挖路堑和高填方路堤的方式。1.请分析方案一的优缺点。（7分）答案：优点：能较好地适应地形，减少对山脉的切割，有利于生态保护。线路长度相对较短，可节省运营成本。缺点：桥梁和隧道工程数量大，施工难度高，造价昂贵。施工工期长，对环境的短期扰动较大，如爆破等可能影响周边生态。2.请分析方案二的优缺点。（8分）答案：优点：施工相对简单，技术要求相对较低，造价可能相对较低。工期可能较短。缺点：深挖路堑和高填方路堤对地形破坏较大，不利于生态保护。可能增加线路长度，运营成本增加。高填方路堤稳定性受地质条件影响大，深挖路堑可能引发边坡失稳等地质灾害。五、设计计算题（共10分）答题要求：根据以下给定条件进行设计计算。某铁路桥梁，跨度为32m，采用预应力混凝土简支梁。设计荷载为中-活载。已知梁体混凝土强度等级为C50，预应力钢束采用高强度低松弛钢绞线。根据相关规范，计算该梁的截面尺寸及预应力钢束的用量。（计算过程需列出主要公式和步骤）答案：首先根据跨度、荷载等条件，利用梁的力学计算公式确定梁的合理截面形式和尺寸。通过计算梁在荷载作用下的内力，如弯矩、剪力等。根据混凝土强度等级和预应力钢束的性能，利用预应力损失计算等公式确定预应力钢束的用量。具体计算过程：根据梁的跨度32m，考虑荷载效应，计算梁的弯矩设计值M。由混凝土受压区高度计算公式x=fpyAp/(α1fcb)（其中fpy为预应力钢束抗拉强度设计值，Ap为预应力钢束面积，α1为混凝土抗压强度影响系数，fc为混凝土轴心抗压强度设计值，b为梁截