軟橫跨預(yù)置計(jì)算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上4.4 軟橫跨預(yù)置計(jì)算 (1) 在計(jì)算中，一般應(yīng)具有以下原始數(shù)據(jù)： 、為側(cè)面限界，在正線軌面水平面內(nèi)，左右側(cè)支柱內(nèi)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(diǎn)（支柱頂端內(nèi)緣向下100mm處，下同）間的水平距離（m） 、為不等高懸掛或不對(duì)稱懸掛，由橫向承力索最低點(diǎn)分別至兩懸掛點(diǎn)的水平距離（m） 、為支柱結(jié)構(gòu)的斜率和調(diào)整傾斜度之和，即安裝后的支柱內(nèi)緣相對(duì)于鉛垂線的總斜率（mm/m） 、為偏移距離，即支柱結(jié)構(gòu)斜率和調(diào)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(yīng)該注意，考慮到支柱受力后產(chǎn)生的擾度和因基礎(chǔ)返回

2、而內(nèi)傾，經(jīng)驗(yàn)取值比一般計(jì)算值偏小(考慮到支柱受力后內(nèi)傾及擾度影響，取)。 (4.17) (4.18) 、為基礎(chǔ)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(dāng)支柱底面高出軌面時(shí)，S為正值，反之為負(fù)值； 、為橫向承力索的馳度，即由橫向承力索最低點(diǎn)分別至兩懸掛點(diǎn)鉛垂方向的距離，當(dāng)為等高懸掛時(shí)， (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(duì)、可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況取值)。 、為相鄰懸掛點(diǎn)間的水平距離 (4.21) (4.22)(2) 確定負(fù)載軟橫跨

3、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形式多樣，為了便于設(shè)計(jì)、施工、計(jì)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(jié)構(gòu)組合在一起，形成各種各樣的結(jié)構(gòu)形式，按其結(jié)構(gòu)形式的不同將它們分成若干個(gè)軟橫跨節(jié)點(diǎn)類型。軟橫跨的負(fù)載計(jì)算就是根據(jù)軟橫跨的節(jié)點(diǎn)類型求算懸掛負(fù)載。在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)時(shí)要根據(jù)線路的實(shí)際情況，繪制軟橫跨就可以確定懸掛負(fù)載了。懸掛負(fù)載包括節(jié)點(diǎn)負(fù)載、縱向懸掛自重負(fù)載、絕緣子及分段絕緣子的重力負(fù)載以及橫向承力索與上、下部固定繩的自重負(fù)載。在負(fù)載計(jì)算時(shí)，由于橫向承力索的弛度很大，所以假設(shè)垂直負(fù)載全部由它承擔(dān)，并且各個(gè)懸掛的負(fù)載全部集中在懸掛點(diǎn)。每個(gè)懸掛點(diǎn)負(fù)載應(yīng)包括下述四個(gè)部分。懸掛點(diǎn)零件重量負(fù)載(節(jié)點(diǎn)負(fù)載) (4.23

4、) 接觸懸掛一個(gè)跨距的自重負(fù)載(懸掛自重負(fù)載) (4.24)式中 懸掛點(diǎn)的接觸懸掛數(shù)量； 接觸懸掛每單位長度的自重負(fù)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(fù)載橫向承力索及上下部固定繩的自重負(fù)載也應(yīng)該換算到懸掛點(diǎn)上，其方法是將單位長度自重負(fù)載乘以平均線間距(即取懸掛點(diǎn)兩側(cè)線間距的平均值)： (4.25)中心錨結(jié)和下錨支自重負(fù)載對(duì)于有中心錨結(jié)和下錨支的懸掛，則根據(jù)實(shí)際應(yīng)有的懸掛自重負(fù)載，經(jīng)計(jì)算后加于相應(yīng)的懸掛點(diǎn)上。對(duì)已經(jīng)歸算中心錨結(jié)和下錨支自重負(fù)載的節(jié)點(diǎn)負(fù)載，在計(jì)算懸掛負(fù)載時(shí)，不再另行計(jì)算中心錨結(jié)自重負(fù)載。上述各負(fù)載之和為該懸掛點(diǎn)的懸掛負(fù)載，

5、即： (4.27)式中： 節(jié)點(diǎn)的懸掛負(fù)載(N)； 接觸懸掛一個(gè)跨距的自重負(fù)載(懸掛自重負(fù)載)(N)；節(jié)點(diǎn)負(fù)載(N)，包括分段絕緣子串增加的負(fù)載；橫向承力索及上、下部固定繩自重負(fù)載(N)；中心錨結(jié)和下錨支自重負(fù)載，對(duì)中心錨結(jié)和下錨支自重負(fù)載已經(jīng)歸算到節(jié)點(diǎn)負(fù)載中去時(shí)，=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(diǎn)。確定橫向承力索最低點(diǎn)位置的方法一般有兩種，一種是根據(jù)橫向承力索懸掛點(diǎn)A或B的反力(或),依次減去向另一側(cè)各懸掛點(diǎn)的懸掛負(fù)載，如果堅(jiān)強(qiáng)至某一懸掛點(diǎn)的懸掛負(fù)載時(shí)，其差值由正變負(fù)，則說明該懸掛負(fù)載所在的懸掛點(diǎn)即為橫向承力索懸掛的最低點(diǎn)。如果減至某一懸掛點(diǎn)的懸掛負(fù)載時(shí)

6、，其差值恰好為零，則說明此軟橫跨出現(xiàn)兩個(gè)懸掛最低點(diǎn)。 (4.28)橫向承力索懸掛最低點(diǎn)便出現(xiàn)在懸掛負(fù)載所在的懸掛點(diǎn)； (4.29)此時(shí)和都是最短吊弦所在的位置。利用對(duì)A、B兩懸掛點(diǎn)中某一懸掛點(diǎn)算轉(zhuǎn)動(dòng)力矩求得、。由,得,從而得 (4.30) (4.31)式中 第K股道距懸掛點(diǎn)A的水平距離(m)； 軟橫跨橫向承力索兩懸掛點(diǎn)A、B之間的水平距離(m)。則懸掛最低點(diǎn)便出現(xiàn)在懸掛負(fù)載所在的懸掛點(diǎn)。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(diǎn)最低點(diǎn)位置。 假設(shè)最低點(diǎn)為計(jì)算方便，必須先擬定計(jì)算軟橫跨最低點(diǎn)(一般奇數(shù)股道選中間股道)，并以該擬定最低點(diǎn)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(diǎn)。此處把最低點(diǎn)所在股道另一股道設(shè)為第k股道，由此可以求出橫向承力索最低點(diǎn)分別至兩懸掛點(diǎn)的距離即弛度及的值為 (4.32) (4.33)式中：支柱露出基礎(chǔ)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(chǔ)面至正線軌面的鉛垂距離，離于軌面時(shí)取正，低于軌面時(shí)取負(fù)；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(jì)算子力矩所謂子力矩，它是從擬定的最低點(diǎn)分開，將兩側(cè)股道懸掛負(fù)載分別對(duì)相應(yīng)側(cè)的懸掛點(diǎn)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(diǎn)的水平距離(m)； 第股道距懸掛點(diǎn)的水平距離(m)；第股道距懸掛點(diǎn)的水平距離(m)；第股道距懸掛點(diǎn)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(duì)懸掛點(diǎn)連同其他各力分別對(duì)懸掛點(diǎn)A及懸掛點(diǎn)B求力矩，即， 則 (4.36) (4.37)經(jīng)過對(duì)式(3-13)及式(3-14)進(jìn)行整理可求得水平分力，其值為 (4.38)同時(shí)求得最低懸掛點(diǎn)的分界力，其值為 (4.39)稱之為分界力。可以用值來判別原先假擬的最低點(diǎn)的位置是否正確。若原先假擬的最低點(diǎn)的位置是正確的，那么的值應(yīng)該大于0，且小于，即 (4.40)若計(jì)算出的值為負(fù)值，即，則說明應(yīng)把最低點(diǎn)向左移；若值大于，則說

9、明應(yīng)該的、把最低點(diǎn)向右移。對(duì)于這兩種結(jié)果都需要再重新確定了最低點(diǎn)以后，再重新計(jì)算。以此類推，直到找到最低點(diǎn)的合理位置。另外，還有兩種特殊情況：若計(jì)算出的值為0，即，則說明該組軟橫跨具有兩個(gè)最低點(diǎn)，除了所選取的最低點(diǎn)外，另一個(gè)最低點(diǎn)在所選最低點(diǎn)的左側(cè)；若計(jì)算出的等于時(shí)，則說明軟橫跨也有兩個(gè)最低點(diǎn)，即除所選取的最低點(diǎn)以外，另一個(gè)最低點(diǎn)在所選最低點(diǎn)的右側(cè)。(5) 求橫向承力索的分段長度、總長度及各懸掛點(diǎn)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(shí)利用的上述第一種方法，那么需再求出力矩、，進(jìn)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(jié)點(diǎn)高差之

10、后，才能求出分段長度。利用靜力學(xué)平衡方程原理，先求出各個(gè)結(jié)點(diǎn)(股道懸掛點(diǎn))的鉛垂力。 且知道水平力T，那么根據(jù)結(jié)構(gòu)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(diǎn)左側(cè) (4.41)最低點(diǎn)右側(cè) (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(diǎn)吊弦長度為：設(shè)定為最短吊弦，即 (4.45)橫向承力索懸掛最低點(diǎn)左側(cè)吊弦長度為： (4.46)橫向承力索懸掛最低點(diǎn)右側(cè)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(shí)應(yīng)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(cè)支柱自然斜度及安裝斜度的斜率（mm/m）； 、分別為做、右側(cè)上部固定繩的安裝高度()； 、分別為做、右側(cè)下部固定繩的安裝高度()； 分別為線間距離()。為了檢查計(jì)算結(jié)果是否正確，可以用下式進(jìn)行校驗(yàn)，以檢查側(cè)及側(cè)懸掛點(diǎn)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(fēng)偏移和跨距長度任何架空導(dǎo)線在風(fēng)的作用下都要偏離其起始位置，在情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)破壞線路的工作條件。如在電力傳輸線路上，導(dǎo)線的偏移以及由此產(chǎn)生的振動(dòng)，合導(dǎo)致不同相的導(dǎo)線之間的混線，從而造成短路，并常因此而燒傷導(dǎo)線。在電氣化鐵路接觸懸掛上，導(dǎo)線偏離起始位置會(huì)

12、導(dǎo)致鉆弓事故，刮壞受電弓或拉斷導(dǎo)線，這種運(yùn)行故障會(huì)中斷或影響行車，這是接觸網(wǎng)最嚴(yán)重的事故之一。因此應(yīng)經(jīng)常對(duì)接觸懸掛導(dǎo)線的偏移給予極大的注意?？上У氖牵_計(jì)算偏移值會(huì)碰到很多困難，目前采用的是近似法。所謂困難，一方面是評(píng)定風(fēng)對(duì)導(dǎo)線的作用比較復(fù)雜，另一方面是在風(fēng)的作用下導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜。我國電力機(jī)車受電弓的最大工作寬度為1250，而取許可風(fēng)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(jī)車的擺動(dòng)和受電弓架的游動(dòng)等因素而留的安全儲(chǔ)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(shù)規(guī)范規(guī)定，在最大計(jì)算風(fēng)速條件下，接

13、觸線對(duì)受電弓中心的最大水平偏移值不應(yīng)超過500，在曲線區(qū)段不應(yīng)超過450。在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中，仍按此規(guī)定處理。風(fēng)偏移的當(dāng)量理論計(jì)算法：(1) 直線區(qū)段上等之字布置 (4.10) (4.11)式中：當(dāng)量系數(shù)；接觸線單位長度風(fēng)負(fù)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(yīng)指出兩點(diǎn)；其一，按照最大風(fēng)偏移值決定跨距，在某些風(fēng)壓較小的地區(qū)或線路區(qū)段，其計(jì)算跨距可能大于70，但當(dāng)跨距值過大時(shí)，特別是在接觸線許用張力偏小的情況下，沿跨距內(nèi)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(fēng)壓相同的地區(qū)或線路區(qū)段，當(dāng)遇有最大曲線半徑的時(shí)候，由于R較大，其結(jié)果計(jì)算出的跨距值大于直線區(qū)段上的跨距值，在這種情況時(shí)最大跨距亦不應(yīng)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(bǔ)償鏈形懸掛錨段長度的計(jì)算在區(qū)間或站場(chǎng)上，為滿足供電方面和機(jī)械方面的要求，將接觸網(wǎng)分成若干一定長度且相互獨(dú)立的分段，這種獨(dú)立的分段稱為錨段。劃分錨段的目的主要是：加補(bǔ)償器；縮小機(jī)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(shí)，使接觸線內(nèi)所產(chǎn)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(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。錨段長度主要是由接觸線和承力索從中心錨結(jié)到補(bǔ)償器之間的張力差決定的。張力增量是指當(dāng)溫度變化且在補(bǔ)償器工作的條件下，吊弦和定位器都發(fā)生偏轉(zhuǎn)和移動(dòng)，使接觸線在吊弦和定位器固定點(diǎn)處的張力產(chǎn)生差別。目前在設(shè)計(jì)中，規(guī)定在計(jì)算極限溫度下，中心錨結(jié)和補(bǔ)償器間的張力差不許超過±15。代表接觸線在補(bǔ)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(nèi)的張力變化。由下式進(jìn)行計(jì)算： (4.14)式中：只考慮溫度變化時(shí)，吊弦所引起的張力增量；接觸線單位長度白重負(fù)載（）；由中心錨結(jié)至補(bǔ)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(yīng)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(shí)也因接觸線產(chǎn)生伸長（或縮短）而沿接觸線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在直線區(qū)段上，由于定位器對(duì)接觸線張力變化影響?。ㄒ话銓?duì)于1500長的錨段，其定位器產(chǎn)生的張力增量只有幾十牛頓），可以忽略。因此，對(duì)于定位器產(chǎn)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(duì)于全補(bǔ)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(shí)，承力索雖有轉(zhuǎn)動(dòng)，仍可認(rèn)為承力索不產(chǎn)生張力增量。在曲線區(qū)段上，承力索產(chǎn)生曲線水平力。當(dāng)溫度發(fā)生變化，腕臂發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí)，因腕臂改變方向，在承力索上產(chǎn)生縱向分力，這個(gè)縱向分力，就是承力索產(chǎn)生張力增量的主要原因。當(dāng)支柱位于曲線外側(cè)，且錨段位于同一曲線半徑的曲線上時(shí)，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(bǔ)償器處的張力（）。全補(bǔ)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(yīng)用時(shí)，要考慮全補(bǔ)償?shù)奶厥庑?。?duì)于全補(bǔ)償鏈形懸掛，接