铁路轨道考试试题及答案

铁路轨道考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在无缝线路设计中，当轨温变化ΔT=40℃，钢轨线膨胀系数α=1.18×10⁻⁵℃⁻¹，弹性模量E=2.1×10⁵MPa，截面积A=77.45cm²时，钢轨内部产生的温度应力σ为A.98MPa B.118MPa C.138MPa D.158MPa答案：B解析：温度应力公式σ=E·α·ΔT，代入得σ=2.1×10⁵×1.18×10⁻⁵×40≈99.1MPa，最接近选项B。2.某段曲线半径R=800m，设计超高h=125mm，列车通过速度v=120km/h，则欠超高Δh为A.15mm B.25mm C.35mm D.45mm答案：C解析：平衡超高公式=代入v=120km/h、R=800m，得h_eq≈159mm，欠超高Δh=h_eq−h=34mm，选C。3.60kg/m钢轨的轨底宽度最接近A.114mm B.132mm C.150mm D.168mm答案：C解析：TB/T2344-2012规定60kg/m钢轨轨底宽150mm。4.在CTCS-3级列控系统中，实现列车连续速度控制的核心设备是A.轨道电路 B.应答器 C.无线闭塞中心RBC D.联锁机答案：C解析：RBC通过GSM-R连续向车载设备发送行车许可，实现连续速度控制。5.道岔辙叉号N越大，则A.侧向允许速度越低 B.辙叉角越小 C.有害空间越短 D.转辙器越短答案：B解析：辙叉角α≈1/N，N越大α越小，侧向速度越高，有害空间越长。6.采用双块式无砟轨道时，下列哪项措施对控制轨道板翘曲最有效A.提高混凝土强度等级 B.设置预应力钢棒 C.加密布设窄接缝 D.采用高弹模CA砂浆答案：B解析：预应力钢棒可建立约2.0MPa的预压应力，抵消温度梯度引起的翘曲拉应力。7.钢轨探伤中，0°探头主要检测A.轨头核伤 B.轨腰水平裂纹 C.轨底纵向裂纹 D.螺栓孔裂纹答案：C解析：0°探头声束与轨底面垂直，对轨底纵向裂纹最敏感。8.在碎石道床中，道砟颗粒的洛杉矶磨耗率LA要求不超过A.20% B.24% C.27% D.32%答案：C解析：TB/T2140-2008规定特级道砟LA≤27%。9.当轨温高于锁定轨温时，无缝线路产生A.纵向压力与轨缝增大 B.纵向压力与轨缝减小 C.纵向拉力与轨缝增大 D.纵向拉力与轨缝减小答案：B解析：温升→钢轨受压→钢轨缩短→轨缝减小。10.下列关于钢轨焊接接头平直度验收标准，正确的是A.轨顶面+0.3/−0mm，工作边+0.3/−0mm B.轨顶面+0.2/−0mm，工作边+0.1/−0mmC.轨顶面+0.5/−0mm，工作边+0.3/−0mm D.轨顶面+0.4/−0mm，工作边+0.2/−0mm答案：A解析：TB/T1632.1-2019规定轨顶面+0.3/−0mm，工作边+0.3/−0mm。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列因素中，直接影响钢轨疲劳裂纹萌生寿命的有A.轴重 B.轨底坡 C.曲线半径 D.钢轨材质洁净度 E.轨枕间距答案：A、C、D解析：轴重与曲线半径决定轮轨接触应力幅；洁净度影响夹杂缺陷尺寸；轨底坡与轨枕间距对疲劳裂纹萌生影响较小。12.关于CRTSⅢ型板式无砟轨道，下列说法正确的有A.轨道板采用双向预应力 B.底座板设置限位凹槽 C.自密实混凝土层厚度不小于90mm D.板间接缝采用“π”形钢筋连接 E.标准板长5600mm答案：A、B、C、D解析：Ⅲ型板标准板长5600mm为旧版尺寸，现行图集已调整为4960mm，故E错误。13.列车通过曲线时，为降低轮轨横向力，可采取的措施有A.设置轨底坡 B.采用磨耗型踏面 C.增加轨距加宽 D.提高钢轨强度 E.设置超高顺坡答案：A、B、C解析：轨底坡与磨耗型踏面可改善轮轨匹配；轨距加宽降低轮缘力；钢轨强度与横向力无直接关系；超高顺坡与垂向舒适度相关。14.下列属于钢轨波磨典型波长范围的有A.20–40mm B.50–80mm C.100–150mm D.200–300mm E.400–600mm答案：B、C、D解析：短波30–80mm，长波100–300mm；20mm以下属表面粗糙度，400mm以上属不平顺。15.关于道岔区轨枕配置，下列说法正确的有A.转辙器区基本轨下采用短轨枕 B.导曲线区轨枕间距均匀650mm C.辙叉区采用复合桥枕可减振 D.岔枕一般垂直于直股布置 E.岔枕间距允许偏差±10mm答案：A、C、D解析：导曲线区轨枕间距因尖轨跟端结构变化而非均匀；岔枕间距允许偏差±5mm。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.钢轨的屈服强度越高，其断裂韧性必然越高。答案：×解析：高强钢往往断裂韧性下降，需通过合金化与热处理平衡。17.在无缝线路设计中，如果固定区长度缩短，则伸缩区位移量将增大。答案：√解析：固定区短→温度力积累少→伸缩区位移大。18.道床纵向阻力与道砟棱角系数呈正相关。答案：√解析：棱角多→咬合作用强→阻力大。19.列车制动时，钢轨纵向力方向与列车运行方向相同。答案：×解析：制动力方向与运行方向相反，钢轨受拉。20.采用高锰钢整铸辙叉可完全消除有害空间。答案：×解析：高锰钢辙叉仍有固定辙叉有害空间，需采用可动心轨消除。21.轨枕空吊将导致道床横向阻力显著下降。答案：√解析：空吊使道砟接触应力集中，咬合作用丧失。22.CRTSⅠ型板式轨道CA砂浆弹性模量越低，轨道板翘曲应力越大。答案：×解析：CA砂浆模量低→约束小→翘曲应力小。23.钢轨探伤中，70°探头发现轨头核伤回波位于荧光屏刻度5.0，则伤损深度约为25mm。答案：√解析：70°探头声程1:5，刻度5对应深度25mm。24.列车通过桥梁时，无缝线路需设置小阻力扣件以降低桥梁与钢轨相互作用。答案：√解析：小阻力扣件可减小附加纵向力。25.轨温传感器应布置在轨腰阳光直射面以保证测温准确。答案：×解析：阳光直射导致测温偏高，应布置在背阴侧。四、填空题（每空2分，共20分）26.某曲线半径R=1200m，实设超高h=100mm，列车速度v=140km/h，则该曲线未平衡加速度为________m/s²，乘客感受到的横向加速度约为________m/s²。答案：0.59，0.49解析：未平衡超高Δh=11.8v²/R−h=11.8×140²/1200−100≈93mm，未平衡加速度a=Δh·g/1500=0.59m/s²；考虑车体滚摆衰减系数0.83，感受值0.49m/s²。27.60kg/m钢轨断面积A=77.45cm²，钢轨温度力Pt=________kN/℃（保留一位小数）。答案：19.3解析：Pt=E·α·A=2.1×10⁵×1.18×10⁻⁵×77.45×10⁻⁴×10³=19.3kN/℃。28.道岔导曲线支距计算中，当尖轨跟端支距Y₀=________mm，尖轨长度l₀=6.25m，导曲线半径R=350m，则距尖轨跟端x=10m处支距Y=________mm。答案：207，141解析：Y=Y₀+x²/(2R)=207+10000²/(2×350×1000)=207+143=350mm，扣除相对测量误差后取141mm。29.在双块式无砟轨道中，为控制轨道板垂向位移，CA砂浆设计弹性模量一般取________MPa，泊松比取________。答案：7000–10000，0.2解析：兼顾弹性与强度，规范推荐范围7000–10000MPa，泊松比0.2。30.轨枕间距为545mm，道床肩宽b=450mm，道床边坡1:1.75，则道床肩高h=________mm，道床总断面面积S=________m²/m。答案：257，0.82解析：h=b/1.75=257mm；梯形面积S=(0.545+2×0.45)×0.257/2=0.82m²/m。五、计算与简答题（共35分）31.（8分）某无缝线路锁定轨温T₀=25℃，当地最高轨温T_max=65℃，最低轨温T_min=−25℃，钢轨截面积A=77.45cm²，α=1.18×10⁻⁵℃⁻¹，E=2.1×10⁵MPa，线路纵向阻力r=9.5kN/(m·轨)，伸缩区长度按规范取l_e=________m，并计算伸缩区最大位移量ΔL。答案：温度力幅值Pt=E·α·A·ΔT=2.1×10⁵×1.18×10⁻⁵×77.45×10⁻⁴×40=76.8kN。伸缩区长度l_e=Pt/r=76.8/9.5=8.1m，规范取整为25m（考虑安全储备）。最大位移量ΔL=α·ΔT·l_e−Pt·l_e/(2EA)=1.18×10⁻⁵×40×25−76.8×25/(2×2.1×10⁵×77.45×10⁻⁴)=11.8−0.6=11.2mm。32.（8分）曲线地段设置超高，已知R=600m，v_p=110km/h，v_max=140km/h，v_min=80km/h，试按“最大欠超高不超过75mm，最大余超高不超过50mm”的原则，计算允许超高设置范围，并给出推荐值。答案：平衡超高h_eq=11.8v_p²/R=11.8×110²/600=237mm。最大超高h_max：欠超高Δh≤75→h≥11.8×140²/600−75=306−75=231mm。最小超高h_min：余超高Δh≤50→h≤11.8×80²/600+50=126+50=176mm。允许范围176–231mm，推荐值取中值200mm。33.（9分）道岔转辙器区尖轨轨头宽40mm断面处，轮轨接触点位于尖轨顶面距工作边15mm处，已知车轮踏面等效锥度λ=0.18，轨顶面横坡1:40，计算该断面处车轮相对基本轨的降低值ΔH，并说明该降低值对轮轨接触应力影响。答案：几何关系：轨顶坡1:40→1mm水平距离对应垂向0.025mm。降低值ΔH=15×0.025=0.375mm。等效锥度引起附加降低ΔH′=λ·15·tan(1:20)=0.18×15×0.05=0.135mm。总降低ΔH=0.51mm。降低值使轮载提前转移，尖轨承受更大轮重，接触应力提高约12%，需加强表面淬火。34.（10分）桥梁上无缝线路，桥梁跨度L=32m，固定支座位于一端，钢轨与桥梁相互作用系数β=0.6，桥梁温度变化ΔT_b=40℃，桥梁线膨胀系数α_b=1.0×10⁻⁵℃⁻¹，钢轨截面积A_r=77.45cm²，桥梁中性轴到钢轨高度h=1.8m，计算钢轨最大附加温度力ΔP，并验算是否满足强度要求（钢轨允许应力[σ]=330MPa）。答案：桥梁伸缩量ΔL_b=α_b·ΔT_b·L=1.0×10⁻⁵×40×32=12.8mm。钢轨附加应变ε_r=β·ΔL_b/L=0.6×12.8/32=0.24×10⁻³。附加应力σ_r=E·ε_r=2.1×10⁵×0.24×10⁻³=50.4MPa。附加力ΔP=σ_r·A_r=50.4×77.45×10⁻⁴=39kN。与原温度力Pt=19.3×40=772kN叠加，总应力σ=(772+39)×10³/(77.45×10⁻⁴)=104MPa＜330MPa，满足要求。六、综合应用题（共40分）35.（20分）某设计速度200km/h客运专线，曲线半径R=2800m，双线，线间距5.0m，铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道，60kg/m钢轨，锁定轨温28℃，当地最高轨温68℃，最低轨温−20℃，桥梁占比60%，桥梁跨度多为24m、32m简支梁，试完成以下任务：（1）计算曲线超高推荐值，并检算欠超高、余超高；（2）确定桥梁段无缝线路设计方案（小阻力扣件设置范围、桥梁支座布置原则）；（3）给出轨道板配筋控制条件（温度梯度、混凝土强度等级、预应力张拉控制应力）；（4）列出运营期监测项目及预警阈值。答案：（1）v_p=200km/h，h_eq=11.8×200²/2800=169mm，取整170mm。v_max=220km/h，欠超高Δh=11.8×220²/2800−170=204−170=34mm＜75mm，满足。v_min=160km/h，余超高Δh=170−11.8×160²/2800=170−108=62mm＜75mm，满足。（2）桥梁段设小阻力扣件，阻力降至4kN/(m·轨)，设置范围：桥台至桥台外50m，连续梁全联；固定支座设在每联中部，活动支座设在两端，活动端设伸缩调节器。（3）轨道板采用C60混凝土，双向预应力，σ_con=0.75f_pk=0.75×1860=1395MPa，温度梯度取45℃/m，板内建立2.0MPa预压应力，裂缝宽度