接觸網(wǎng)負(fù)載計(jì)算-文檔資料

1、16.2 接觸網(wǎng)負(fù)載計(jì)算一、氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定1. 氣象條件的確定（1）最高溫度和最低溫度最高溫度tmax、最低溫度tmin應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路通過(guò)地區(qū)的實(shí)際極限溫度，采用各地氣象臺(tái)的年最高、年最低溫度，在數(shù)值上取5的整數(shù)倍。2（2）最大風(fēng)速Vmax其計(jì)算方法為：設(shè)有年資料，按年份排列，自第一年開(kāi)始，每五年為一組，每組按順序相隔一年，取出每組中的最大值并求出各組最大值的平均值。最大風(fēng)速與距地面的高度有關(guān)，所以，接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)用最大風(fēng)速應(yīng)采用距地面10m高度，每五年一遇的10min平均最大值。（3）最大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)的溫度tv一般選取風(fēng)速大出現(xiàn)次數(shù)多的月平均溫度值。3（4）線(xiàn)索覆冰時(shí)的溫度tb我國(guó)在覆冰地區(qū)

2、一般選取5為線(xiàn)索覆冰時(shí)的溫度。（5）覆冰厚度b和覆冰密度b線(xiàn)索覆冰厚度不得小于該地區(qū)實(shí)際觀測(cè)到每五年一遇的最大冰厚。覆冰考慮為圓筒形，沿導(dǎo)線(xiàn)表面等厚度分布，不考慮導(dǎo)線(xiàn)截面的不規(guī)則形狀。計(jì)算中一般取為0.9g/cm3。（6）線(xiàn)索覆冰時(shí)的風(fēng)速Vb一般取覆冰時(shí)的風(fēng)速為10m/s。沿海、草原等地區(qū)取為15m/s。4（7）接觸線(xiàn)無(wú)弛度時(shí)的溫度t0我國(guó)t0取值方法如下：對(duì)于簡(jiǎn)單鏈形懸掛，無(wú)弛度溫度比平均溫度低10；對(duì)于彈性鏈形懸掛，無(wú)弛度溫度比平均溫度低5。（8）吊弦及定位器正常位置時(shí)的溫度tp確定這一溫度的原則是，吊弦及定位器在最高或最低溫度下產(chǎn)生的縱向偏移值盡量相等，并要求吊弦及定位器無(wú)縱向偏移的時(shí)間

3、盡可能的長(zhǎng)些。在設(shè)計(jì)中，一般取該地區(qū)最高溫度與最低溫度的平均值。（9）隧道內(nèi)氣象條件當(dāng)整個(gè)接觸網(wǎng)錨段都在隧道時(shí)，最高溫度應(yīng)比隧道外約低10，最低溫度比隧道外約高5，隧道內(nèi)可不計(jì)算風(fēng)速，接觸懸掛不考慮覆冰。當(dāng)錨段的一部分在隧道內(nèi)而另一部分在隧道外時(shí)，一般應(yīng)按隧道外的情況進(jìn)行計(jì)算。52. 計(jì)算負(fù)載的確定（1）計(jì)算負(fù)載的分類(lèi)計(jì)算負(fù)載分為垂直負(fù)載和水平負(fù)載。在計(jì)算中，無(wú)論垂直負(fù)載還是水平負(fù)載，均認(rèn)為是沿跨距均勻分布的。垂直負(fù)載包括懸掛的自重和覆冰載荷。水平負(fù)載包括風(fēng)負(fù)載和由吊弦橫偏造成的水平負(fù)載。水平負(fù)載還包括線(xiàn)索改變方向所產(chǎn)生的水平分力，如之字力、曲線(xiàn)力等。6（2）各種負(fù)載的計(jì)算自重負(fù)載一般標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)

4、的線(xiàn)索，其單位長(zhǎng)度自重可通過(guò)查材料表確認(rèn)。鏈形懸掛負(fù)載計(jì)算中，還應(yīng)考慮吊弦及其線(xiàn)夾的自重，通常按平均0.5N/m計(jì)算，并以符號(hào)gd表示。7冰負(fù)載計(jì)算冰負(fù)載時(shí)，其冰殼的計(jì)算厚度應(yīng)不小于實(shí)際觀測(cè)到的每五年至少出現(xiàn)一次的最大覆冰厚度。當(dāng)計(jì)算接觸線(xiàn)覆冰時(shí)的垂直負(fù)載時(shí)，可忽略其截面溝槽形狀，即認(rèn)為是圓形，并且沿導(dǎo)線(xiàn)覆冰呈圓筒狀。由于運(yùn)行中電力機(jī)車(chē)受電弓滑板的刮冰作用，在計(jì)算時(shí)，將接觸線(xiàn)覆冰厚度折算為承力索覆冰厚度的一般。對(duì)于承力索，則認(rèn)為覆冰呈圓筒狀，且全線(xiàn)覆冰厚度相等，其覆冰負(fù)載由下式計(jì)算得出：式中 承力索的冰負(fù)載（N/m）； b覆冰厚度（mm）； d承力索直徑（mm）； 覆冰的密度（g/cm3）。如

5、果是計(jì)算接觸線(xiàn)冰負(fù)載時(shí)，上式中的d則為接觸線(xiàn)的平均直徑d（AB）/2，且接觸線(xiàn)的覆冰厚度折算為承力索覆冰厚度的一般，即bjb/2()1000bbcbdgbcgb8風(fēng)負(fù)載風(fēng)負(fù)載時(shí)指風(fēng)作用到線(xiàn)索和支柱上的壓力，又稱(chēng)風(fēng)壓。線(xiàn)索上的風(fēng)負(fù)載可由下式?jīng)Q定：式中 線(xiàn)索所受的風(fēng)載； 風(fēng)速不均勻系數(shù)；K風(fēng)載體形系數(shù)；d線(xiàn)索直徑，接觸線(xiàn)取平均直徑（mm）；L跨進(jìn)中線(xiàn)索的長(zhǎng)度（m）； 風(fēng)向與線(xiàn)索的夾角；V最大風(fēng)速（m/s）。2sin1600vvVPaK d LvPva9上式表示在一個(gè)跨距內(nèi)線(xiàn)索所承受的風(fēng)負(fù)載。在計(jì)算時(shí)，總是取線(xiàn)索受風(fēng)影響最大的情況，即風(fēng)向與線(xiàn)索垂直，則 1。為了計(jì)算方便，取L1m，則線(xiàn)索單位長(zhǎng)度的風(fēng)

6、負(fù)載由下式求出：式中 線(xiàn)索單位長(zhǎng)度的風(fēng)負(fù)載（N/m）其余符號(hào)同前對(duì)于支柱所承受的風(fēng)負(fù)載可由下式求得式中 支柱承受的風(fēng)載（N）； F支柱迎風(fēng)面的面積（m2）。sin21600vvVpaK d Lvp20/16 10pF V0p10合成負(fù)載由于線(xiàn)索同時(shí)承受垂直負(fù)載和水平負(fù)載，因此還應(yīng)確定兩者的合成負(fù)載，合成負(fù)載系上述兩負(fù)載的幾何相加。當(dāng)最大風(fēng)速時(shí)，承力索的合成負(fù)載由下式求得：覆冰時(shí)，承力索的合成負(fù)載由下式求得：鏈形懸掛無(wú)冰無(wú)風(fēng)時(shí)，其合成負(fù)載為鏈形懸掛的自重負(fù)載，以q0表示合成負(fù)載對(duì)鉛垂線(xiàn)間的夾角由下式計(jì)算：22()vcjcdcvqgggp0arctancbbpgg 0jcdqgggg0arctan

7、cbbpgg 11二、 錨段長(zhǎng)度的確定 接觸網(wǎng)每個(gè)錨段包括若干個(gè)跨距。在確定錨段長(zhǎng)度時(shí)，要考慮發(fā)生事故的影響范圍；當(dāng)溫度變化時(shí)，因線(xiàn)索伸縮引起吊弦、定位器及腕臂的偏斜不超過(guò)允許值；下錨處補(bǔ)償墜砣應(yīng)有足夠的上下移動(dòng)空間；要保證在極限溫度下，中心錨結(jié)處和補(bǔ)償器端線(xiàn)索張力差不超過(guò)規(guī)定值。由于線(xiàn)索順線(xiàn)路的熱脹冷縮移動(dòng)，使每一根吊弦、定位器和腕臂固定點(diǎn)處，因偏斜而對(duì)線(xiàn)索產(chǎn)生分力作用出現(xiàn)張力差。對(duì)于半補(bǔ)償鏈形懸掛設(shè)計(jì)規(guī)定其張力差不超過(guò)接觸線(xiàn)額定張力的15%；全補(bǔ)償鏈形懸掛，除滿(mǎn)足接觸線(xiàn)張力差外，要求承力索張力差不超過(guò)承力索額定張力的10%。12 錨段長(zhǎng)度一般采用兩種方法確定，經(jīng)驗(yàn)取值法和計(jì)算法，經(jīng)驗(yàn)取值可

8、根據(jù)鐵道部頒發(fā)的“鐵路工程技術(shù)規(guī)范”中經(jīng)驗(yàn)值表確定。計(jì)算法則通過(guò)對(duì)線(xiàn)索張力差的計(jì)算，確定錨段長(zhǎng)度。軌道交通一般在全補(bǔ)償和半補(bǔ)償懸掛時(shí)錨段長(zhǎng)度為1500m左右。13三、支柱負(fù)載計(jì)算及容量選擇1. 支柱負(fù)載的確定支柱的負(fù)載：支柱在工作狀態(tài)下所承受的垂直負(fù)載和水平負(fù)載的統(tǒng)稱(chēng)。支柱負(fù)載計(jì)算目的：根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇適當(dāng)容量的支柱。支柱的最大彎矩，除了與支柱所在的位置、支柱類(lèi)型、接觸懸掛類(lèi)型、線(xiàn)索懸掛高度、支柱跨距及支柱側(cè)面限界有關(guān)外，還與計(jì)算氣象條件有直接關(guān)系。最大彎矩可能出現(xiàn)在最大風(fēng)速、最大附加負(fù)載（覆冰）或最低溫度的時(shí)候。一般來(lái)說(shuō)，支柱的最大計(jì)算彎矩多發(fā)生在最大風(fēng)速及最大冰負(fù)載時(shí)。142. 支柱負(fù)載

9、計(jì)算 （1）垂直負(fù)載懸掛結(jié)構(gòu)自重負(fù)載懸掛結(jié)構(gòu)包括支持裝置、定位裝置、絕緣部件及其他相應(yīng)懸掛零件的重量，在覆冰時(shí)，還應(yīng)包括冰重。鏈形懸掛的自重鏈形懸掛包括承力索及接觸線(xiàn)的重量；在覆冰時(shí)，還應(yīng)包括覆冰負(fù)載，即： 式中： 懸掛數(shù)目 鏈形懸掛單位長(zhǎng)度自重負(fù)載（kNm） 鏈形懸掛單位長(zhǎng)度覆冰負(fù)載（kNm） 跨距長(zhǎng)度（m）lnglnqQgb00n0q0bgl15（2）水平負(fù)載支柱本身的風(fēng)負(fù)載支柱的風(fēng)負(fù)載由下式?jīng)Q定，即： 式中，F(xiàn)為支柱受風(fēng)面積；K為體形系數(shù)，它與支柱的形狀有關(guān)。FVKP2310615. 016線(xiàn)索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載線(xiàn)索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載包括：a接觸線(xiàn)的風(fēng)負(fù)載b承力索的風(fēng)負(fù)載c附加導(dǎo)線(xiàn)（地線(xiàn)、饋

10、線(xiàn)等）的風(fēng)負(fù)載線(xiàn)索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載由下式?jīng)Q定：式中， 為跨距長(zhǎng)度，其實(shí)際長(zhǎng)度為支柱所在兩側(cè)跨距長(zhǎng)度之半，即 為簡(jiǎn)化計(jì)算，在直線(xiàn)區(qū)段取跨距最大值，在曲線(xiàn)區(qū)段取最大跨距允許值，而系數(shù)分別見(jiàn)表6-3和表6-4。jpcpfpldVKP2610615. 0l2ll17曲線(xiàn)形成的水平分力 圖6-2 曲線(xiàn)區(qū)段線(xiàn)索的布置線(xiàn)索在曲線(xiàn)區(qū)段布置時(shí)呈折線(xiàn)形狀。在支柱點(diǎn)處因線(xiàn)索改變方向而產(chǎn)生指向曲線(xiàn)內(nèi)側(cè)的水平分力，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為曲線(xiàn)水平力（或曲線(xiàn)力）。a18根據(jù)圖6-2可得 AOB與ACD相似，即所以因曲線(xiàn)形成的水平分力為 當(dāng)支柱兩側(cè)跨距值不相等時(shí)，則 RaRlTPR1RlTPRrlRlTPR2219之字值形成的水平分力

11、圖6-3 接觸線(xiàn)的之字力20接觸線(xiàn)在直線(xiàn)區(qū)段時(shí)是之字形布置，因而產(chǎn)生水平分力，簡(jiǎn)稱(chēng)之字力，從圖6-3可知，接觸線(xiàn)和線(xiàn)路軸心線(xiàn)的夾角很小，所以而在支柱兩側(cè)的跨距，均以最大跨距考慮，對(duì)支柱形成的之字力為tansinlaa221tanlapjT4之213. 支柱容量選擇校驗(yàn)計(jì)算法：即首先從標(biāo)準(zhǔn)支柱類(lèi)型中選用一種，計(jì)算該柱上各力的大小，找出諸力對(duì)支柱地面中點(diǎn)處的力臂，求出力矩，合力矩之和即為所計(jì)算的支柱負(fù)載。用該值與予選的支柱容量比較，當(dāng)大于原選支柱容量時(shí)，原計(jì)算結(jié)果無(wú)效，應(yīng)重選。當(dāng)小于原選支柱容量時(shí)，則原計(jì)算有效，計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足條件。 226.3 接觸網(wǎng)初步設(shè)計(jì)一、接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)階段包括初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)

12、和施工設(shè)計(jì)。二、接觸網(wǎng)初步設(shè)計(jì)1. 線(xiàn)路車(chē)站概況2. 氣象條件.接觸網(wǎng)架設(shè)范圍；.接觸網(wǎng)懸掛類(lèi)型。.線(xiàn)材規(guī)格和張力23.技術(shù)數(shù)據(jù)（1）導(dǎo)線(xiàn)高度及允許車(chē)輛裝載高度；（2）結(jié)構(gòu)高度；（3）跨距長(zhǎng)度；（4）錨段長(zhǎng)度；（5）側(cè)面限界；（6）絕緣距離；.支持裝置及支柱、絕緣子的采用.供電分段的原則.防護(hù)措施（1）接地方式；（2）防雷保護(hù)；（3）支柱防護(hù)。24.行政區(qū)劃分及定員（1）工區(qū)位置、定員及管轄范圍；（2）交通工具。.存在的問(wèn)題.概算資料25三、接觸網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì).技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：（）初步設(shè)計(jì)審批意見(jiàn)執(zhí)行情況；（）主要設(shè)備選型；（）特殊設(shè)計(jì)的技術(shù)原則； （）存在的問(wèn)題。.報(bào)表包括：主要設(shè)備表；主要材料表；主要工程數(shù)量表；圖紙目錄。.附圖包括：供電分段示意圖；站場(chǎng)接觸網(wǎng)支柱布置圖；復(fù)雜或較長(zhǎng)獨(dú)立的供電線(xiàn)、回流線(xiàn)、捷接線(xiàn)支柱布置圖。隧道內(nèi)懸掛示意圖；典型支柱安裝示意圖。26四、接觸網(wǎng)施工設(shè)計(jì).具體內(nèi)容包括：（）技術(shù)設(shè)計(jì)審批意見(jiàn)執(zhí)行情況。（）必要的設(shè)計(jì)說(shuō)明。（）施工注意事項(xiàng)。.附件包括：工程數(shù)量表設(shè)備表主要材料表采用的標(biāo)準(zhǔn)圖，通用圖目錄；圖紙目錄。27.圖紙包括：站場(chǎng)接觸網(wǎng)平面布置圖；區(qū)間接觸網(wǎng)平面布置圖；隧道內(nèi)懸掛平面布置圖；供電線(xiàn)、回