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同济大学课程考核试卷（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：15013301 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/m、60kg/m、75kg/m三种类型。 2． 铁路运营三要素是指： 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；不利的因素为：温度力、钢轨

原始弯曲。

4． 在曲线整正计算中两个限制条件是

?df?0、??df?0。

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 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。 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

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

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。 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

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。 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

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。

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

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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。

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：??32mm/s，计算缓和曲线长度。

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：l0?h0125??62.5m，取l0?70m； i2根据舒适度条件：l0?h0vmax125?72??78.125m，取l0?80m。 3.6?3.6?32两者取长者，故取缓和曲线长度：l0?80m。

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lc?230m，两端缓和曲线各长110m，铺设标准长度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： 内轨总缩短量：?l?S11500(l0?lc)?(230?110)?1133.33mm, R450230?2*110?17.99?20根。

25.0081133.33?14.16根，取14根。 内轨标准缩短轨的根数：N0?80外轨标准轨的根数：N?实际缩短量：?l0?14*80?1120mm，实际在缓直点上，内轨超前于外轨

1133.33?1120?13.33mm。

2． 轨道参数计算（10分）

mm，钢轨钢弹性模量为E=20.58已知：某新线，采用60kg/m 25m标准轨，J?32170000

2

4×104MPa，轨枕支承在道床上的面积为507300mm2，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：D?Cbl?0.07?507300?0.95??16867.73 N/mm 22D16867.73??29.59 N/mm2 钢轨基础弹性系数：k?a570刚比系数：??4k29.59-1

(mm) ?4?0.001028444EJ4?20.58?10?3217?10

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δo =16mm，钢轨膨胀系数α=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：?1?(Ptmax?Rj)22pEF；

普通钢轨伸缩量的计算公式：?2?(Ptmax?Rj)l2EFpl2? 8EF解：

a)

锁定轨温计算：最高轨温为最高气温加20℃, 则有：

Tsf?b)

Tmax?Tmin42.1?20?10.5?3??28.8℃； 22夏天最大温度压力：Pmax压?2.48(62.1?28.8)*7745/1000?639.613kN， 冬天最大温度拉力：Pmax拉?2.48(28.8?10.5)*7745/1000?754.859kN， 温度力分布图：

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