接觸網(wǎng)負(fù)載計(jì)算第五氣象區(qū)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)專(zhuān) 業(yè) 鐵道電氣化 姓 名 學(xué) 號(hào) 開(kāi)題日期： 2015年9 月 5 日 完成日期： 2015年10 月 22 日題 目 接觸網(wǎng)站場(chǎng)平面設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)的目的 通過(guò)該設(shè)計(jì)，使學(xué)生初步掌握接觸網(wǎng)站場(chǎng)平面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟和方法，熟悉有關(guān)平面設(shè)計(jì)圖紙的使用；基本掌握站場(chǎng)平面設(shè)計(jì)需要考慮的元素；鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，為今后進(jìn)行工程設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。 二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求 1負(fù)載計(jì)算。2最大跨距計(jì)算。3半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計(jì)算。4半補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長(zhǎng)度及張力增量曲線決定。5平面設(shè)計(jì)：（1）基本要求；（2）支柱布置；（3）拉出值及之字值標(biāo)注；（4）錨段關(guān)節(jié)；（5）咽喉

2、區(qū)放大圖；（6）接觸網(wǎng)分段。6站場(chǎng)平面表格填寫(xiě)：側(cè)面限界、支柱類(lèi)型、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)類(lèi)型、拉桿及腕臂/定位管及定位器、安裝參考圖號(hào)。三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 四、成 績(jī) 指導(dǎo)教師 (簽章) 年 月 日接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、 原始資料1懸掛形式：正線全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛，站線半補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛。2氣象條件：學(xué)號(hào)尾數(shù)0、9的為第一典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)1的為第二典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)2的為第三典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)3的為第四典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)4的為第五典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)5的為第六典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)6的為第七典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)7的為第八典型氣象區(qū)，學(xué)號(hào)尾數(shù)8的為第九典型氣象區(qū)。3懸掛數(shù)據(jù)：學(xué)號(hào)尾數(shù)0、1的結(jié)

3、構(gòu)高度為1.2米，學(xué)號(hào)尾數(shù)2的結(jié)構(gòu)高度為1.3米，學(xué)號(hào)尾數(shù)3的結(jié)構(gòu)高度為1.4米，學(xué)號(hào)尾數(shù)4的結(jié)構(gòu)高度為1.5米，學(xué)號(hào)尾數(shù)5的結(jié)構(gòu)高度為1.6米，學(xué)號(hào)尾數(shù)6、7的結(jié)構(gòu)高度為1.7米，學(xué)號(hào)尾數(shù)8、9的結(jié)構(gòu)高度為1.1米。 站線：承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接觸線CT85,Tjm=1000kg。 正線：承力索JT70，Tcm=1500kg； 接觸線CT110,Tjm=1000kg。 e=4m4土壤特性: （1）女生：安息角（承載力）=30º，挖方地段。（2）男生：安息角（承載力）=30º，填方地段。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1負(fù)載計(jì)算2最大跨距計(jì)算3半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計(jì)算

4、4半補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長(zhǎng)度及張力增量曲線決定5平面設(shè)計(jì)（1）基本要求（2）支柱布置（3）拉出值及之字值標(biāo)注（4）錨段關(guān)節(jié)（5）咽喉區(qū)放大圖（6）接觸網(wǎng)分段6站場(chǎng)平面表格填寫(xiě)支柱編號(hào)、側(cè)面限界、支柱類(lèi)型、軟橫跨結(jié)點(diǎn)、地質(zhì)情況、基礎(chǔ)類(lèi)型、安裝參考圖號(hào)三、驗(yàn)算部分1各種類(lèi)型支柱校驗(yàn)2緩和曲線跨距校驗(yàn)四、使用圖紙按學(xué)號(hào)最后一位選擇奇偶組，按最后兩位相加之和的末位數(shù)選擇站場(chǎng)0-站場(chǎng)9的圖紙五、課程設(shè)計(jì)于任務(wù)書(shū)下達(dá)后六周內(nèi)交老師，延期交以不及格論處，特殊情況申請(qǐng)延期除外。第一章 原始資料1線路條件：按站場(chǎng)實(shí)際線路條件考慮 2氣象條件：第五 典型氣象區(qū) vmax=25/s, vb=10m/s, , tmin=

5、-10 ，3技術(shù)條件： 接觸線高度：4m； 結(jié)構(gòu)高度：1.3m； 懸掛數(shù)據(jù)：站線：承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接觸線CT85,Tjm=1000kg。 正線： 承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接觸線CT110,Tjm=1000kg。 懸掛形式：正線全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛，站線半補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛。； 土壤特性：填方地段 （6）ld=60m線索資料查表(TB電氣化鐵道用銅及銅接觸線和TB電氣化鐵道用銅及銅鉸線查表)可得： 1-1 承力索的規(guī)格結(jié)構(gòu)及尺寸性能承力索股數(shù)標(biāo)稱(chēng)截面積（）計(jì)算截面積（）計(jì)算外徑dc（）拉斷力不小于（KN）單位質(zhì)量（）承力索JT70197068.8110

6、.527.45599表 1-2 接觸線的規(guī)格結(jié)構(gòu)及尺寸性能接觸線標(biāo)稱(chēng)截面積（）計(jì)算截面積（）截面直徑A（mm）截面寬度B（mm）拉斷力不小于（KN）參考單位質(zhì)量（）CT110 (正)11011112.4012.4039.96992CT85 (站)858610.8010.7632.25 769其他相關(guān)資料自由落體重力加速度gh=9.81m/s；吊弦及線夾的單位長(zhǎng)度重力負(fù)載；風(fēng)速不均勻系數(shù)表計(jì)算風(fēng)速（m/s）20以下2030313535以上1.000.850.750.70風(fēng)速不均勻系數(shù): 風(fēng)速31-35m/s時(shí)取=0.75； 線索風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)1.25。第二章 負(fù)載計(jì)算一、接觸網(wǎng)負(fù)載計(jì)算覆冰厚度：

7、；覆冰密度：。承力索JT70：， K風(fēng)負(fù)載體型系數(shù) 風(fēng)速不均勻系數(shù)正線接觸線CT110：，站線接觸線CT85：，風(fēng)速不均勻系數(shù)表計(jì)算風(fēng)速（m/s）20以下2030313535以上1.000.850.750.70垂直負(fù)載：1、 接觸線CT110自重負(fù)載： 接觸線CT85 自重負(fù)載： 2、 承力索JT70自重負(fù)載： 3、 吊弦及線夾自重負(fù)載： 4、 接觸懸掛無(wú)風(fēng)無(wú)冰的自重負(fù)載正線： 站線： 水平負(fù)載覆冰風(fēng)負(fù)載合成負(fù)載11、最大風(fēng)速時(shí)的合成負(fù)載 正線： 站線： 12、覆冰時(shí)的合成負(fù)載正線：站線：二、最大跨距計(jì)算已知條件：Tj=10KN , 當(dāng)量系數(shù) m=0.9（0.850.9），直線區(qū)段接觸線許可風(fēng)

8、偏移值bjx1=0.5m，曲線區(qū)段接觸線許可風(fēng)偏移值bjx2=0.45m，接觸線水平面內(nèi)支柱擾度=0.05m。 直線區(qū)段“之”字值a=300mm， 曲線區(qū)段拉出值a見(jiàn)下表接觸線拉出值表對(duì)于簡(jiǎn)單鏈形懸掛曲線半經(jīng)R(m)直線拉出值a(mm)400250150300 2、接觸線張力：直線區(qū)段：lmax= （3-1）式中 最大計(jì)算跨距（m）； 接觸線額定張力（Kg·m）； 接觸線受風(fēng)負(fù)載（Kg/m）； 鏈形懸掛當(dāng)量系數(shù)； 最大允許偏移（m）； 直線區(qū)段接觸線的之字值（m）； 接觸線水平面內(nèi)支柱撓度（m）。曲線區(qū)段：lmax= （3-2）式中 相應(yīng)曲線半徑（m）； 曲線區(qū)段接觸線拉出值（m）。

9、利用MATLAB計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)下表半徑R（m）30040070020003000直線最大跨距計(jì)算值（m）40.22452655.8362.5567.7770.92最大跨距選用值（m）404555606565最大跨距計(jì)算值、取用值表三：簡(jiǎn)單鏈形懸掛安裝曲線計(jì)算3.1半補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛安裝曲線確定3.1.1 計(jì)算條件承力索GJ-70：，即承力索最大允許張力：；承力索計(jì)算截面積：；承力索彈性系數(shù)；線脹系數(shù)；承力索自重負(fù)載接觸線TCG-100：，即接觸線最大允許張力：；接觸線計(jì)算截面積：；接觸線彈性系數(shù)；線脹系數(shù)無(wú)冰無(wú)風(fēng)時(shí)的合成負(fù)載經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，與材質(zhì)特性有關(guān)，鋼承力索為0.8由懸掛點(diǎn)到最近的簡(jiǎn)單支柱吊弦

10、間的距離（m） 3.1.2 計(jì)算與繪制步驟 1、確定最大合成負(fù)載有負(fù)載計(jì)算可知，覆冰時(shí)合成負(fù)載最大，即 2、確定當(dāng)量跨距當(dāng)量跨距由決定，其中為計(jì)算錨段內(nèi)的各個(gè)實(shí)際跨距（m），n為計(jì)算錨段內(nèi)的跨距數(shù)。本次設(shè)計(jì)取3、計(jì)算接觸線無(wú)弛度時(shí)，承力索的張力在計(jì)算階段還是未知數(shù)，故用經(jīng)驗(yàn)公式近似算出。 結(jié)構(gòu)系數(shù)： 由于：因此：取覆冰時(shí)的條件作為計(jì)算的起始條件。4、計(jì)算最大覆冰或最大風(fēng)速時(shí)承力索的張力，校驗(yàn)起始條件 校驗(yàn)起始條件由于臨界負(fù)載是指鏈形懸掛線索即將產(chǎn)生最大張力時(shí)的合成負(fù)載，最大張力計(jì)可能出現(xiàn)在最大覆冰時(shí)，也可能出現(xiàn)在最低溫度時(shí)。由于選取最大覆冰時(shí)的條件作為起始條件，因此要對(duì)最大風(fēng)速時(shí)的張力進(jìn)行校驗(yàn)

11、，而，初始條件不變，不需要驗(yàn)算。即，初始條件為： ， 接觸線無(wú)弛度時(shí)（）的承力索張力的精確計(jì)算代入上式可知計(jì)算并繪制有載承力索的張力溫度曲線：由初始條件可知： 由,有：即：承力索張力-溫度數(shù)據(jù)表如下tx()-20-10-50510203040Tcx(KN)13.5112.4811.9611.4510.9610.469.498.567.65可得出有載承力索張力溫度曲線如下：1、計(jì)算并繪制有載承力索的弛度溫度曲線有載承力索弛度溫度曲線計(jì)算公式：7、計(jì)算并繪制有載承力索的弛度溫度曲線 承力索弛度由決定，曲線為2、 8、計(jì)算并繪制接觸線各實(shí)際跨距的弛度溫度曲線 接觸線弛度由決定（），各對(duì)應(yīng)值如下表：3

12、5404550556065-20-0.00666-0.0087-0.01101-0.0136-0.01645-0.01958-0.02298-100.1425490.1861860.2356420.2909160.3520080.4189190.491648-50.1463560.1911570.2419320.298680.36140.4300930.50475700.1502940.1963020.2484430.3067180.3711260.4416670.51834150.1542840.2015120.2550380.3148590.3809770.453390.532099100

13、.1585790.2071220.2621370.3236240.3915830.4660120.546912200.1676320.2189470.2771040.3421010.4139390.4926180.578136300.177340.2316260.293150.361910.4379080.5211420.611613400.1879910.2455380.3107570.3836480.464210.5524440.648348則曲線為：8、計(jì)算并繪制無(wú)載承力索的張力溫度曲線由于值已知，所以根據(jù)有載承力索的條件，可以決定無(wú)載承力索的起始條件下的張力，其值由下式?jīng)Q定： 由此式算

14、出，將、及作為已知情況，就可以利用公式確定任意溫度下無(wú)載承力，按一定間隔給出值，即可求出相應(yīng)的值，如表3.4-20-10-5051020304012.401511.271710.727510.17829.63479.09818.05207.05496.1273則可得曲線，如下：9、計(jì)算并繪制無(wú)載承力索各實(shí)際跨距的弛度溫度曲線 由曲線， 又可由求得無(wú)載承力索弛度溫度曲線數(shù)據(jù)列表：35404550556065-200.073960.0966010.1222610.1509390.1826370.2173530.255088-100.0813740.1062840.1345160.1660690.2

15、009430.2391390.280656-50.0855020.1116760.1413390.1744930.2111370.251270.29489300.0901160.1177030.1489670.183910.2225310.2648310.31080850.09520.1243420.1573710.1942850.2350850.279770.328341100.1008140.1316760.1666520.2057440.248950.2962710.347707200.1139120.1487830.1883030.2324730.2812930.3347620.392

16、88300.1300120.1698110.2149170.265330.3210490.3820750.448407400.1496940.1955180.2474530.3054980.3696520.4399160.516291則無(wú)載承力索各實(shí)際跨距內(nèi)的弛度溫度曲線，如下：第五章 半補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長(zhǎng)度及張力增量曲線決定5.1 計(jì)算條件在設(shè)計(jì)中，規(guī)定在計(jì)算極限溫度下，中心錨結(jié)合補(bǔ)償器的張力差值，代表接觸線在補(bǔ)償器處的張力。1、承力索JT-70：承力索計(jì)算截面積：；承力索彈性系數(shù)；線脹系數(shù)2、接觸線CT-85：接觸線計(jì)算截面積：；接觸線彈性系數(shù)；線脹系數(shù)3、 吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度，溫差,；4、結(jié)構(gòu)高度5、懸掛的自重合成負(fù)載： 接觸線的單位自重負(fù)載： 6、接觸線無(wú)弛度時(shí)，承力索的弛度 吊弦的平均長(zhǎng)度（a）站線承力索弛度及吊弦平均長(zhǎng)度（m）35404550556065（m）0.189630.247680.313470.3870.468270.557280.65403(m)0.973580.934880.891020.8420.7878