軟橫跨預置計算

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上4.4 軟橫跨預置計算 (1) 在計算中，一般應具有以下原始數(shù)據(jù)： 、為側面限界，在正線軌面水平面內，左右側支柱內緣分別至臨近線路中心的距離（m） L為橫向跨距，直兩支柱懸掛點（支柱頂端內緣向下100mm處，下同）間的水平距離（m） 、為不等高懸掛或不對稱懸掛，由橫向承力索最低點分別至兩懸掛點的水平距離（m） 、為支柱結構的斜率和調整傾斜度之和，即安裝后的支柱內緣相對于鉛垂線的總斜率（mm/m） 、為偏移距離，即支柱結構斜率和調整傾斜率值所形成的偏移距離之和，簡稱偏距，其值為，,，（其中，、為在上部定位索處的偏移距離）。應該注意，考慮到支柱受力后產生的擾度和因基礎返回

2、而內傾，經(jīng)驗取值比一般計算值偏小(考慮到支柱受力后內傾及擾度影響，取)。 (4.17) (4.18) 、為基礎面至正線軌面的高差，即支柱地面（鋼筋混凝土支柱由地線孔至軌面）至軌面的垂直距離，當支柱底面高出軌面時，S為正值，反之為負值； 、為橫向承力索的馳度，即由橫向承力索最低點分別至兩懸掛點鉛垂方向的距離，當為等高懸掛時， (4.19) (4.20)其中：， 為上不固定繩至正線軌面的高度， 接觸線高度，大站一般取，小站取， 接觸線距下部固定繩距離，一般取， 為上、下部固定繩距離，一般取，對、可根據(jù)現(xiàn)場實際情況取值)。 、為相鄰懸掛點間的水平距離 (4.21) (4.22)(2) 確定負載軟橫跨

3、結構復雜，形式多樣，為了便于設計、施工、計算和備料以及改造和檢修，將常用的各種不同形式的軟橫跨裝配結構組合在一起，形成各種各樣的結構形式，按其結構形式的不同將它們分成若干個軟橫跨節(jié)點類型。軟橫跨的負載計算就是根據(jù)軟橫跨的節(jié)點類型求算懸掛負載。在現(xiàn)場勘測時要根據(jù)線路的實際情況，繪制軟橫跨就可以確定懸掛負載了。懸掛負載包括節(jié)點負載、縱向懸掛自重負載、絕緣子及分段絕緣子的重力負載以及橫向承力索與上、下部固定繩的自重負載。在負載計算時，由于橫向承力索的弛度很大，所以假設垂直負載全部由它承擔，并且各個懸掛的負載全部集中在懸掛點。每個懸掛點負載應包括下述四個部分。懸掛點零件重量負載(節(jié)點負載) (4.23

4、) 接觸懸掛一個跨距的自重負載(懸掛自重負載) (4.24)式中 懸掛點的接觸懸掛數(shù)量； 接觸懸掛每單位長度的自重負載；懸掛的縱向跨距，( ，為該軟橫跨相鄰兩縱向跨距)，一般取。橫向承力索及上、下部固定繩的自重負載橫向承力索及上下部固定繩的自重負載也應該換算到懸掛點上，其方法是將單位長度自重負載乘以平均線間距(即取懸掛點兩側線間距的平均值)： (4.25)中心錨結和下錨支自重負載對于有中心錨結和下錨支的懸掛，則根據(jù)實際應有的懸掛自重負載，經(jīng)計算后加于相應的懸掛點上。對已經(jīng)歸算中心錨結和下錨支自重負載的節(jié)點負載，在計算懸掛負載時，不再另行計算中心錨結自重負載。上述各負載之和為該懸掛點的懸掛負載，

5、即： (4.27)式中： 節(jié)點的懸掛負載(N)； 接觸懸掛一個跨距的自重負載(懸掛自重負載)(N)；節(jié)點負載(N)，包括分段絕緣子串增加的負載；橫向承力索及上、下部固定繩自重負載(N)；中心錨結和下錨支自重負載，對中心錨結和下錨支自重負載已經(jīng)歸算到節(jié)點負載中去時，=0。(3) 確定最短吊弦的位置確定最短吊弦位置也就是確定橫向承力索最低點。確定橫向承力索最低點位置的方法一般有兩種，一種是根據(jù)橫向承力索懸掛點A或B的反力(或),依次減去向另一側各懸掛點的懸掛負載，如果堅強至某一懸掛點的懸掛負載時，其差值由正變負，則說明該懸掛負載所在的懸掛點即為橫向承力索懸掛的最低點。如果減至某一懸掛點的懸掛負載時

6、，其差值恰好為零，則說明此軟橫跨出現(xiàn)兩個懸掛最低點。 (4.28)橫向承力索懸掛最低點便出現(xiàn)在懸掛負載所在的懸掛點； (4.29)此時和都是最短吊弦所在的位置。利用對A、B兩懸掛點中某一懸掛點算轉動力矩求得、。由,得,從而得 (4.30) (4.31)式中 第K股道距懸掛點A的水平距離(m)； 軟橫跨橫向承力索兩懸掛點A、B之間的水平距離(m)。則懸掛最低點便出現(xiàn)在懸掛負載所在的懸掛點。另一種方法是根據(jù)求橫向承力索分界力Y來確定橫向承力索懸掛點最低點位置。 假設最低點為計算方便，必須先擬定計算軟橫跨最低點(一般奇數(shù)股道選中間股道)，并以該擬定最低點為分界，將軟橫跨跨越的股道分為兩部分。由第一種

7、方法得出一股道是懸掛最低點。此處把最低點所在股道另一股道設為第k股道，由此可以求出橫向承力索最低點分別至兩懸掛點的距離即弛度及的值為 (4.32) (4.33)式中：支柱露出基礎面的高度(mm)； 上部固定繩正線軌面高度，大站取7 700mm，小站取7 250mm； 、基礎面至正線軌面的鉛垂距離，離于軌面時取正，低于軌面時取負；最短吊弦長度，一般四股道以下(含4股道)取400mm；5-6股道取600mm；7-8股道取800mm。 計算子力矩所謂子力矩，它是從擬定的最低點分開，將兩側股道懸掛負載分別對相應側的懸掛點取力矩值，分別用及表示。其值分別為： (4.34) (4.35)式中： 第股道距懸

8、掛點的水平距離(m)； 第股道距懸掛點的水平距離(m)；第股道距懸掛點的水平距離(m)；第股道距懸掛點的水平距離(m)。其中：,。(4) 求橫向承力索水平力及分界力從求得的子力矩及分別對懸掛點連同其他各力分別對懸掛點A及懸掛點B求力矩，即， 則 (4.36) (4.37)經(jīng)過對式(3-13)及式(3-14)進行整理可求得水平分力，其值為 (4.38)同時求得最低懸掛點的分界力，其值為 (4.39)稱之為分界力?？梢杂弥祦砼袆e原先假擬的最低點的位置是否正確。若原先假擬的最低點的位置是正確的，那么的值應該大于0，且小于，即 (4.40)若計算出的值為負值，即，則說明應把最低點向左移；若值大于，則說

9、明應該的、把最低點向右移。對于這兩種結果都需要再重新確定了最低點以后，再重新計算。以此類推，直到找到最低點的合理位置。另外，還有兩種特殊情況：若計算出的值為0，即，則說明該組軟橫跨具有兩個最低點，除了所選取的最低點外，另一個最低點在所選最低點的左側；若計算出的等于時，則說明軟橫跨也有兩個最低點，即除所選取的最低點以外，另一個最低點在所選最低點的右側。(5) 求橫向承力索的分段長度、總長度及各懸掛點吊弦長如上，在求橫向承力索分段長度之前，若在確定最短吊弦位置時利用的上述第一種方法，那么需再求出力矩、，進而求出分界力和水平力。欲求橫向承力索的分段長度，若以為已知條件，必須在求出各相鄰懸掛結點高差之

10、后，才能求出分段長度。利用靜力學平衡方程原理，先求出各個結點(股道懸掛點)的鉛垂力。 且知道水平力T，那么根據(jù)結構三角形和力三角形相似的原理，可以求得橫向承力索的分段長度；，即有最低點左側 (4.41)最低點右側 (4.42)因而有橫向承力索分段長度及總長度分別為： (4.43) (4.44)各懸掛點吊弦長度為：設定為最短吊弦，即 (4.45)橫向承力索懸掛最低點左側吊弦長度為： (4.46)橫向承力索懸掛最低點右側吊弦長度為： (4.47)求上、下部固定繩長度求上、下部固定繩長度，要考慮該組軟橫跨是固定在鋼柱上還是混泥土柱上，在鋼柱上時應另加在上、下部固定繩固定處的支柱寬度。 (4.48)

11、(4.49)式中： 、分別為左、右側支柱自然斜度及安裝斜度的斜率（mm/m）； 、分別為做、右側上部固定繩的安裝高度()； 、分別為做、右側下部固定繩的安裝高度()； 分別為線間距離()。為了檢查計算結果是否正確，可以用下式進行校驗，以檢查側及側懸掛點高差之和是否分別等于最大弛度及，即 (4.50) (4.51) 4.3.1 鏈形懸掛接觸線的受風偏移和跨距長度任何架空導線在風的作用下都要偏離其起始位置，在情況嚴重時可能會破壞線路的工作條件。如在電力傳輸線路上，導線的偏移以及由此產生的振動，合導致不同相的導線之間的混線，從而造成短路，并常因此而燒傷導線。在電氣化鐵路接觸懸掛上，導線偏離起始位置會

12、導致鉆弓事故，刮壞受電弓或拉斷導線，這種運行故障會中斷或影響行車，這是接觸網(wǎng)最嚴重的事故之一。因此應經(jīng)常對接觸懸掛導線的偏移給予極大的注意?？上У氖?，精確計算偏移值會碰到很多困難，目前采用的是近似法。所謂困難，一方面是評定風對導線的作用比較復雜，另一方面是在風的作用下導線的運動狀態(tài)比較復雜。我國電力機車受電弓的最大工作寬度為1250，而取許可風偏移位為500，不足受電弓工作寬度的一半。這是考慮了線路的不正常情況、接觸線拉出值的誤差、機車的擺動和受電弓架的游動等因素而留的安全儲備，以保證接觸線不致滑出弓外而發(fā)生刮弓事故。根據(jù)受電弓滑板的最大工作寬度，鐵路工程技術規(guī)范規(guī)定，在最大計算風速條件下，接

13、觸線對受電弓中心的最大水平偏移值不應超過500，在曲線區(qū)段不應超過450。在接觸網(wǎng)設計中，仍按此規(guī)定處理。風偏移的當量理論計算法：(1) 直線區(qū)段上等之字布置 (4.10) (4.11)式中：當量系數(shù)；接觸線單位長度風負載；接觸線張力；接觸線之字值；支柱撓度，可以忽略。(2) 曲線區(qū)段上 (4.12) (4.13)R所在曲線區(qū)段的半徑；其余參數(shù)同式（4.10）上。最后還應指出兩點；其一，按照最大風偏移值決定跨距，在某些風壓較小的地區(qū)或線路區(qū)段，其計算跨距可能大于70，但當跨距值過大時，特別是在接觸線許用張力偏小的情況下，沿跨距內的彈性將出現(xiàn)較大的差異，故造成跨距中的磨耗加劇，使之維修工作量增加

14、，并縮短了接觸線的使用壽命，效果是不好的，因而目前我國最大跨距用65；其二，在風壓相同的地區(qū)或線路區(qū)段，當遇有最大曲線半徑的時候，由于R較大，其結果計算出的跨距值大于直線區(qū)段上的跨距值，在這種情況時最大跨距亦不應超過直線區(qū)段上的值，一般就取直線區(qū)段上的最大值。4.3.3 全補償鏈形懸掛錨段長度的計算在區(qū)間或站場上，為滿足供電方面和機械方面的要求，將接觸網(wǎng)分成若干一定長度且相互獨立的分段，這種獨立的分段稱為錨段。劃分錨段的目的主要是：加補償器；縮小機械事故范圍；使吊弦的偏移不致超過許可值以及改善接觸線的受力情況等。劃分錨段的主要依據(jù)是在氣象條件發(fā)生變化時，使接觸線內所產生的張力增量不超過規(guī)定值。

15、錨段長度的決定和跨距長度一樣，也必須進行相應的計算。錨段長度主要是由接觸線和承力索從中心錨結到補償器之間的張力差決定的。張力增量是指當溫度變化且在補償器工作的條件下，吊弦和定位器都發(fā)生偏轉和移動，使接觸線在吊弦和定位器固定點處的張力產生差別。目前在設計中，規(guī)定在計算極限溫度下，中心錨結和補償器間的張力差不許超過±15。代表接觸線在補償器處的張力。(1) 吊弦造成的張力增量在直線區(qū)段上，接觸線由于溫度變化而伸長（或縮短），因吊弦偏移而造成接觸線內的張力變化。由下式進行計算： (4.14)式中：只考慮溫度變化時，吊弦所引起的張力增量；接觸線單位長度白重負載（）；由中心錨結至補償器問的距離

16、（）；線脹系數(shù)；吊弦長度，取平均值，為最短吊弦，其值為。上式的應用條件是在直線區(qū)段上，只考慮吊弦所造成的張力變化和只考慮溫度引起的伸長。(2) 定位器形成的張力增量定位器在溫度變化時也因接觸線產生伸長（或縮短）而沿接觸線發(fā)生偏轉。在直線區(qū)段上，由于定位器對接觸線張力變化影響小（一般對于1500長的錨段，其定位器產生的張力增量只有幾十牛頓），可以忽略。因此，對于定位器產生的張力增量，只考慮曲線上的情況。因而，由于定位器的偏移使接觸線引起的張力增量為： (4.15)對于全補償鏈形懸掛來說，除了考慮接觸線的張力增量以外，還要考慮承力索因溫度變化使承力索的伸長或縮短引起的張力增量。在直線區(qū)段上，承力索沿線路中心布置，在溫度變化時，承力索雖有轉動，仍可認為承力索不產生張力增量。在曲線區(qū)段上，承力索產生曲線水平力。當溫度發(fā)生變化，腕臂發(fā)生偏轉時，因腕臂改變方向，在承力索上產生縱向分力，這個縱向分力，就是承力索產生張力增量的主要原因。當支柱位于曲線外側，且錨段位于同一曲線半徑的曲線上時，可由下式?jīng)Q定承力索的張力增量值。 (4.16)式中水平拉桿長度（）；曲線半徑（）；承力索在補償器處的張力（）。全補償鏈形懸掛中，接觸線張力增量值直接用式（4.14）和（4.15）求得。只是在應用時，要考慮全補償?shù)奶厥庑?。對于全補償鏈形懸掛，接