软横跨计算
软横跨预制计算
n
SWJTU
接触网工程与设计
软横跨的设计计算
软横跨的支柱容量
1 Sept 2009 Page 16
接触网研究室
接触网概述
接触网设计
接触网施工
接触网运营
2 Pz = 0.615* μ s * F *Vmax *10−3
1 M = Pz H z + Th H h + Ts H s + Tx H x 2
M 1 = ∑ Qi xi , xi = ∑ a j
i =1 j =1
k −1
i
M 2 = ∑ Qi xi +1 , xi = ∑ a j
i=k j =k
n
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn +1
SWJTU
接触网工程与设计
软横跨的预配
(3) 求分界力Y
1 Sept 2009 Page 23
接触网研究室
接触网概述
接触网设计
Qk-Y
接触网研究室
软横跨的负载计算 --- 垂直负载
接触网概述
各悬挂结点的垂直负荷: Qi = pi + J i + Gi + JYi Gi –接触悬挂的垂直负荷;
接触网设计
Gi = nq0
l1 + l2 l +l + (ngb 0 1 2 ) 2 2
接触网施工
n – 该悬挂点承担的接触悬挂的数目; q0 – 接触悬挂单位长度的自重负载 kN/m;
(2) 左、右半支横承力索中,各悬挂点垂直负荷(不包括分界力),对左、 右悬挂点的子力矩 FB
接触网概述 FA Th 接触网设计 a1 a2 a3 ak ak+1 an-1 ak+2 an+1 an Th
接触网设备与结构—软横跨与硬横跨
的钢柱和钢筋混凝土柱的连接。
节点1、2在双横承力索时的安装
联板
双耳楔型线夹
当使用双横承力索时,节点 1、2的装配如图
所示,主要区别是在绝缘和双横承力索间增
加联板。
节点5
节点5作用相当于一个腕臂
中间柱,在整个站场软横跨定
位中,采用最普遍的是节点5。
为了保护承力索 ,悬挂点
出承力索需要加装铜合金预绞
负载传递给支柱。由于负载不大,故采用GJ-50镀锌钢绞线。
不管是接地侧绝缘子还是上、下行股道间的横向电分段绝缘子,
它们一方面起绝缘作用,另一方面起连接作用。
横向承力索和上部固定绳间,通过两股直径为4.0mm的镀锌铁线拧成的直吊弦连接
起来;上、下部固定绳间,通过两股直径为4.0mm的镀锌铁线拧成的斜拉线将鞍子或悬
软横跨节点概念
软横跨节点是指软横跨所跨越线路的装配形式。
接触网链形悬挂软横跨节点示意图
为了设计及施工的方便,把软横跨各种装配形式经过归纳综合,制定了15种节点类型。
接触网链形悬挂软横跨节点1、2、3、4安装图
节点1、2适用于13m或
15m高的钢柱连接。
节点3、4适用于地面以上
12m的钢筋混凝土柱。
三、求横向承力索各股道悬挂点至支柱悬挂点的垂直距离y
分别对各悬挂点取分离体并取矩得:
y1A= FA·X LA
T
y2A= FA·X 2 A Q1A X 2 A X LA
T
FA·X iA Qi 1 AX iA X i 1 A
i
yiA=
i 1
T
同理:y1B= FB ·X 1B
03 在线路较多的站场上用绝缘软横跨可节约大
软横跨支柱容量验算
1 各悬挂点负载(1)解除悬挂的单位自重站线:承力索G J —70,Tcmax=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
正线:承力索G J —70,Tjm=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
m kg g c /615.0=,m kg gj/89.0=,m kg g d /05.0=正线与站线相等:m kg q q q q d c j /555.10=++= (2)软横跨承担的纵向悬挂的垂直负载正线与站线相等:kg G G G G G G G 1.10165*555.186435========I (3)各节点重量判定节点类型,从A 到B 分别为:1,10,5,5,10,5,5,10,2kg J G G 8.335.223.11)3*3*5(*2110'8'5=+=+==kg J G G G 29.75'6'4'3====kg J J G 09.4029.76.65*5.05.058'=+=+=I kg J J G 1.448.323.115.0810'=+=+=(4)横向承力索,上、下部定位索分摊到各悬挂点的垂直负载kg g g P d h 622.8275*)411.0*2615.0(275*)*2(5=++=++=kg g g P d h 4.723.55*)411.0*2615.0(23.55*)*2(3=++=++=kg P P 4.73==Ikg g g P P P d h 185.7255*)411.0*2615.0(255*)*2(64=++=++===kg g g P d h 96.523.35*)411.0*2615.0(23.35*)*2(8=++=++=(5)各悬挂点总垂直负载kg P G G Q 82.244622.88.331.101*25'555=++=++= g P G G Q 79.1154.729.71.1013'333=++=++=kg P G G Q 59.1484.709.401.101'=++=++=I I I I kg P G G Q 485.253185.71.441.101*2'=++=++=kg P G G Q 58.115185.729.71.1014'444=++=++= kg P G G Q 58.115185.729.71.1016'666=++=++=kg P G G Q 96.24196.58.331.101*28'888=++=++=2确定水平张力T (1) 由0=∑BM得: 3.555555*******8866443355+++++++++++=I I XQ XQ X Q XQ XQ XQ XQ F A3.303.37*96.2413.32*58.1153.27*58.1153.22*485.2533.17*59.14812*79.1157*82.244++++++=kg 02.899=kgF Q F A i B 79.33602.89996.24158.11558.115485.25359.14879.11582.244=-++++++=-∑=(2)判定最低点:05>-Q F B ,035<--Q Q F B ,故最低点为6Q 节点。
11第十一节软横跨.
表2-11-3侧面限界Cx>6m时,软横跨零件调整
节点1、2是软横跨在钢柱上的安装形式,横向承力索由绝缘子、杵头杆、固定角钢、角形垫块固定在钢柱靠线路侧的一面。上、下部固定绳用杵头杆、固定角钢、球形垫块固定在钢柱的田野侧,具体材料选用见表2-11-4。节点1、2结构装配如图2-11-3所示。
4.承力索在直线区段应位于线路中心正上方,在曲线区段应位于接触线正上方;接触线拉出值a,在直线及曲线区段均属相对于受电弓中心的距离。
5.下部固定绳的高度以电化股道的最高轨面连线的中心为准,接触线高度不得超过6500 mm,轨面较低时,可采用按不大于接触线允许坡度升高接触线的方式安装,接触线高度超过6500 mm时,可采用加设调节立柱的措施安装,如图2-11-2所示。
表2-11-4软横跨节点1、2、3、4用料
表2-11-5取消或增加开式螺旋扣用料
注:“表示将上、下部固定绳所用JL39-01-85焊接杵环中175的尺寸改为550 mm,其余不变,各钢筋混凝土软横跨处的开式螺旋扣应安装在同一侧。
上、下部固定绳处三孔角钢型式及杵头杆型式分别见表2-11-6和表2-11-7。
图2-11-11接触网链形悬挂软横跨结点14安装示意图
二、软横跨预制计算
站场软横跨的预制计算在接触网施工和改造中十分重要,因为软横跨在架设时跨越很多股道,受运输干扰比较大,而且可调节的裕度较小。因此,一般要求软横跨挂设时一次到位,尽量避免返工,所以软横跨前期的预制和计算十分重要。在施工和改造中曾采用抛物线计算法、图解法、实测法等,这些方法虽然简单易行但精确度不够。特别是在既有电气化线路上改造,由于施工停电点的限制,以上方法不可取,故一般采用负载计算法。负载计算法是以实际悬挂的标准形式为依据,以实际负载为计算条件,以安装后的受力状态为前提,由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。
软横跨预置计算
4.4 软横跨预置计算(1) 在计算中,一般应具有以下原始数据:① 1x C 、2x C 为侧面限界,在正线轨面水平面内,左右侧支柱内缘分别至临近线路中心的距离(m )② L 为横向跨距,直两支柱悬挂点(支柱顶端内缘向下100mm 处,下同)间的水平距离(m )③ 1l 、2l 为不等高悬挂或不对称悬挂,由横向承力索最低点分别至两悬挂点的水平距离(m )④ 1δ、2δ为支柱结构的斜率和调整倾斜度之和,即安装后的支柱内缘相对于铅垂线的总斜率(mm/m )⑤ 1d 、2d 为偏移距离,即支柱结构斜率和调整倾斜率值所形成的偏移距离之和,简称偏距,其值为11δH d =,22δH d =,11δS H d =',22δS H d ='(其中,1d '、2d '为在上部定位索处的偏移距离)。
应该注意,考虑到支柱受力后产生的扰度和因基础返回而内倾,经验取值比一般计算值偏小(考虑到支柱受力后内倾及扰度影响,取mm 500,mm 60021==d d )。
)(1111111h S H H d h -+==δδ (4.17))(2222222h S H H d h -+==δδ (4.18)⑥ 1S 、2S 为基础面至正线轨面的高差,即支柱地面(钢筋混凝土支柱由地线孔至轨面)至轨面的垂直距离,当支柱底面高出轨面时,S 为正值,反之为负值;⑦ 1f 、2f 为横向承力索的驰度,即由横向承力索最低点分别至两悬挂点铅垂方向的距离,当为等高悬挂时,m in 21f f f ==100m in 1111--+-=C S H H f s (4.19)100m in 2222--+-=C S H H f s (4.20)其中:H H H ==21,上、下H H H H H H h x s s s ++===21, s s s H H H ==21为上不固定绳至正线轨面的高度, x H 接触线高度,大站一般取m m 6450,小站取m m 6000, h H 接触线距下部固定绳距离,一般取mm 300, 上、下H 为上、下部固定绳距离,一般取mm 950,对H 、h H 、上、下H 可根据现场实际情况取值)。
第六节 软横跨预制计算
设计参数;
(2) 计算各悬挂点负载; (3)确定横向承力索的最低点和张力大小; (4) 考虑松边张力,计算上下部固定绳的张力大小; (5) 确定线索的安装高度; (6) 计算支柱工作力矩
2018/12/2
(7) 考虑安全系数,选择支柱型号。
ai x Zi .Z ai
ai 1 x Zi .Z ai 1
为中心锚结或下锚支在该悬挂点产生的垂直负载
Mi
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
(2) 求横向承力索的最低点 (试探法)
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
(3) 求横承力索的张力
M 2 l1 M 1l 2 Th l1 f 2 l 2 f1
(1)软横跨支柱负载计算 完成软横跨支柱的选型或容量校验。 (2) 软横跨预制计算 完成软横跨结构尺寸计算,包括横承力索、上部固定绳、 下部固定绳、吊弦的长度计算。
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
2 软横跨计算的一般原则
(1) 只考虑支柱可能出现的最危险情况; (2) 纵向悬挂及软横跨节点的垂直负荷由横向承力索承担; (3) 纵向承力索的水平负载由上部固定绳承担;
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
横向承力索水平张力的求法
2018/12/2
(1) (2) (3) (4)
求悬挂点的垂直负载 求横向承力索的最低点 (试探法) 求横承力索的张力 求上下部固定绳的水平张力
第六节 软横跨预制计算
(1) 求悬挂点的垂直负载
Qi Gi J i P i Zi M i
软横跨计算
• 软横跨安装方法一般采用整组吊装法,即将预制好的横承 力索与上部固定绳组装好后,一次吊装就位。此项作业要 求在该软横跨跨越股道空间(无行车)的条件下进行。下 部固定绳则需待纵向承力索架设后安装。
四、软横跨计算
• 线路导高为6450mm,结构高度为1400mm,正线采用 95+120,侧线采用70+85、采用G350/15钢柱。 • 测量数据:cx1=3.1m、cx2=3.8m、a2=a3=a4=a5=5m、 s1=450mm、s2=600mm、钢柱高度H=15m • h=100mm、Hx=6.8m、Hs=8.01m、钢柱A田野侧斜率 10‰,钢柱B田野侧斜率12‰, • 最低点至上部固定绳Cmin=500mm。 • 解:1、确定有关参数 • (1)、求a1、a5 • 15米钢柱的自然斜率为26‰,则钢柱1线路侧斜率为42‰, 钢柱2线路侧斜率40‰ • a1=(H-h-s1)×42‰+cx1=(15-0.1-0.45) ×42‰+3.1=3.707m
=2.02 米
'' 3
T
m a
6
Q 5 Q 4 Q
6
Y
=2.83 米Βιβλιοθήκη T则分段长度b
1
a m
1
2
2
1
=4.71 米
b b b c c c
2
=5.61 米
b =5.02 米
3 4
=5.09 米
b =5.39 米
5 6
=5.21 米
(1) 横承总长度 B=31.03 米 (2) 各悬挂点直吊弦长度
1
2
L2 A
f1 L1
B
Y T T
Qk-Y Qk
软横跨计算
软横跨计算软横跨计算一般采用力学计算法。
一、测量1、测支柱倾斜:使用经纬仪测量支柱顶至轨面标高处的倾斜,钢柱测外缘,混凝土柱测内缘。
2、测高差:使用水准仪测量最高股道轨面与钢柱底部、混凝土柱地线孔的高差。
3、测侧面限界和股道间距:用钢尺测出钢柱外缘、混凝土柱内缘到相邻线路中心的水平距离;分别测出相邻股道线路中心的距离。
二、计算结构参数1.求横向承力索弛度:钢柱:f1=柱高-0.07+hA-S上-Cminf2=柱高-0.07+hB-S上-Cmin混凝土柱:f1=10.8+hA-S上-Cminf2=10.8+hB-S上-Cmin式中:f1、f2—软横跨两侧支柱悬挂点至横向承力索最低点的垂直距离;柱高—钢柱高度;0.07—钢柱横向承力索悬挂孔至柱顶距离;10.8—混凝土软横跨柱地线孔至横向承力索悬挂孔的距离;hA、hB—软横跨两侧支柱与最高轨面的高差,由测量得;S上—上部固定绳安装高度;Cmin—最短吊弦长度,一般取500mm。
2.求横向承力索支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离。
钢柱:混凝土柱:式中:a1A、a1B—软横跨两侧支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离、—测量基点处(钢柱外缘、混凝土柱内缘)到相邻线路中心的距离,由测量得;d1、d2—支柱倾斜值,由测量得;a上—钢柱横线路方向宽度;0.06—混凝土柱400型耳环杆外露长度;支柱挠度—支柱受力后的倾斜,每组悬挂按0.01计算。
3.求上部固定绳安装高度处钢柱外缘(混凝土柱内缘)至相邻股道悬挂点的距离。
钢柱:混凝土柱:式中:—上部固定绳支柱固定点至相邻悬挂点的距离;—测量所得支柱限界;—上部固定绳安装位置至最高轨面的垂直距离。
由设计给定;δ—支柱斜率。
用以上式子分别计算软横跨两侧支柱。
4.求下部固定绳安装高度处钢柱外缘(混凝土柱内缘)到定位环线夹的距离。
钢柱:混凝土柱:式中:—下部固定绳支柱固定点至定位环线夹的距离;—支柱下部固定绳安装位置至最高轨面的距离;±1.48 —定位环线夹偏移线路中心的距离。
软横跨(手工计算)
软横跨软横跨计算过程是一个烦琐、重要的过程,身为技术人员是应该灵活掌握的,随着电脑普及时代的来临虽然有了软横跨的计算软件,但是它也仅仅是简化了其中的部分过程。
软横跨一般可以分为测量、负载计算、扣除尺寸和绘制预制图等几个步骤。
计算的过程是一个循序渐进的过程,前面的测量数据计算和计算出的参数数据都是为最后的计算做的铺垫,软横跨的计算过程是个环环相扣的,所以软横跨的计算是个细心严谨的过程。
一、软横跨的测量数据:1、最高轨面的测量:用水准仪(或经纬仪)找到最高轨面,一般为正线股道,并将其标注在两钢柱的田野侧,此高度作为软横跨固定角钢和支柱斜率的测量点。
如下图所示:5道3道道道4道最高轨最高轨2、轨间距的测量:就是软横跨所悬挂跨越的两钢柱间的股道间距与两钢柱外沿距离相邻线路中心的距离(侧面限界测的是内沿,软横跨钢柱计算是测的是钢柱外沿)。
如下图所示:L总=3.85+5+5+5+5+3.90,总长只是闭合分段长度使用,我们在计算时所需要的数据只是分段数据,但只有在分段相加得数与总长得数大致相等的情况下才是正确的分段长度。
3、在计算软横跨的步骤中,线间距在相对于股道间就是直接取值,只是在两边支柱侧面限界处取的是支柱顶端软横跨横承悬挂点(线路侧)和上下部固定绳悬挂点(田野侧)距离相邻股道中心的距离。
如下图所示:2钢在计算过程中,我们取左侧支柱为1、右侧支柱为2,如上图标识,左侧横承悬挂点距离5道线路中心的距离为a1、上部固定绳距离5道线路中心的距离为a1,、下部固定绳距离5道线路中心的距离为a1,,;则右侧横承及上、下部固定绳的取值分别为a2、a2,、a2,,。
我们在测量时测的是最高轨面在支柱外沿底部上的位置,而软横跨横承的悬挂位置是在钢柱顶部、固定绳固定角钢处的限界与实测限界存在钢柱斜率的偏差。
我们测量出钢柱顶部与最高轨标适处的支柱斜率,如上图虚线所示,再依次计算出横承、上、下部固定绳针对软横跨的计算需要对相邻股道的距离。
接触网4-3第四章 软横跨
Cm-1
Q1
Q2
Qj-2
a1
a2
aj-2
aj-1
2020/4/17
Qj-1 aj
Qi aj+1
Qj+1 aj+2
Qj+2 am-`
Qm-1 am
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算 ㈤ 求横向承力索分段长度
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
习题课
试确定如图2—11—20所示钢柱双横软横跨的结构尺寸。支柱类型
软横跨
一、软横跨的结构 组成:横向承力索、上部定位索、下部定位索、 软横跨节点。
2020/4/17
软横跨
二、软横跨的节点
2020/4/17
软横跨
二、软横跨的节点
结点1、2:表示软横跨在钢柱上的装配形式(1表示非站台 侧,2表示站台侧)。
结点3、4:表示软横跨在钢筋混凝土支柱上的装配形式(3 表示非站台侧,4表示站台侧)。
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2020/4/17
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2)图解法:将已知的数据按一定比例,绘在坐标纸上,然后用 曲线尺寸描绘横向承力索的悬线,在吊弦固定点外,将悬线 和上部定位索间引垂线即得吊弦长度。
接触网4-3第四章 软横跨
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算 4)负载法:它是以实际悬挂的标准形式为依据, 以实际负载为计算条件,以安装后的受力状态为 前提,由负载的计算转化为结构尺寸计算的方法。 它弥补了上述三种方法的不足,而计算结果具有 理想的准确度。 从以上的比较方案可以看出:负载计算法将 在软横跨预制计算是比较理想的。因而在在软横 跨预制计算使用负载计算法。
l2
k2
b2
c1
Cm-1
Q1
Q2 a2 aj-2
Qj-2 aj-1
Qj-1 aj
Qi aj+1
Qj+1 aj+2
Qj+2 am-`
Qm-1 am
2016/9/18
a1
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算 ㈤ 求横向承力索分段长度
2016/9/18
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算
2016/9/18
软横跨
软横跨
三、软横跨绳索的预制及计算 (6)计算横向承力索各分段长度b,由下式确 定。 -----------bi=√ki2+ai2 横向承力索各分段长度相加,然后扣除各连接 零件的长度,最后加上钢绞线两端的回头长度 (0.5m),即为横向承力索的净长度。
2016/9/18
2016/9/18
软横跨
二、软横跨的节点
结点5:相当于一般中间柱的定位装配形式,是最主要的 悬挂方式之一,在全补偿链形悬挂时,悬吊承力 索的鞍子改为滑轮。 结点6、7:相当于道岔定位柱的定位装配,两组悬挂均为 工作支,两根接触线的高度一致。
2016/9/18
软横跨
二、软横跨的节点
结点8、9:分别表示软横跨的绝缘分段和有中间站台的下 部定位绳的绝缘分段。 结点10:表示一组悬挂为工作支,另一组悬挂为非工作支 定位。 结点11、12:表示两种形式的非工作支定位,其中结点11 抬高量小,结点12抬高量较大,为直接去下锚
第六节软横跨预制计算课件
(1) 根据设计平面图确定软横跨的基本布局,并给出相关基础 设计参数; (2) 计算各悬挂点负载; (3)确定横向承力索的最低点和张力大小; (4) 考虑松边张力,计算上下部固定绳的张力大小; (5) 确定线索的安装高度; (6) 计算支柱工作力矩 (7) 考虑安全系数,选择支柱型号。
6、软横跨支柱负载计算 求出横承力索、上部固定绳、下部固定绳对软横跨支柱
的作用力,然后根据装配尺寸求各力力矩。
垂直负载: 软横跨线索自重,纵向悬挂自重、节点重,覆冰重等。
水平负载: 横承力索的水平力、上下固定绳的水平力(包括纵向悬挂 的曲线力、风负载、下锚分力等)
2019/11/20
第六节 软横跨预制计算
2019/11/20
第六节 软横跨预制计算
7 软横跨预制
(3) 负载计算法的基本步骤
2019/11/20
现场测量各实际参数; 确定并计算各类负载 ; 确定最短吊弦位置; 求横向承力索分段长度和总长; 求上下部固定绳长度; 结果校验。
现场实测参数
第六节 软横跨预制计算
软横跨预制一般应具有以下原始数据: 侧面限界CX1、CX2;
2019/11/20
第六节 软横跨预制计算
2 软横跨计算的一般原则 (4) 接触线的水平负载由下部固定绳承担; (5) 假设所有水平负载均朝向一个方向,以便算出最大值状态; (6) 软横跨跨越六股道或承受六组以上接触悬挂时采用双横承力索。
2019/11/20
第六节 软横跨预制计算 3 软横跨计算所需资料
n
M 2
Qi xi1
i k 1
求出分界力Y后,可利用Y值的正、负来校验最低点的判定 是否正确。当0≤Y≤QK时,则原判定正确;若Y<0,则说明最低 点应向左移(需要重新验算);若Y>QK则说明最低点应向右移 (需要重新验算);
软横跨计算资料
软横跨由站场线路两侧支柱(称为软横跨支柱)和悬挂在支柱上的横 向承力索、上、下部固定绳、软横跨直吊弦及支持和连接它们的零件组成。 ●绝缘绝缘软横跨 ●非绝缘软横跨
接触网技术
软横跨
普速电气化铁道站场 大多采用软横跨结构
接触网技术
接触网技术
接触网技术
接触网技术
2、硬横跨
按照定位方式分:吊柱硬横跨、定位索硬横跨
接触网技术
软横跨计算
3 软横跨计算所需资料
(1) 气象资料:最大风速、覆冰厚度、最低温度; (2) 线路资料:股道数、股道间距、曲线半径、跨距; (3) 线索资料:线材、截面积等; (4) 软横跨节点形式及分布。
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4 现场实测数据和计算数据
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5 软横跨计算的基本步骤
垂直负载: 软横跨线索自重,纵向悬挂自重、节点重,覆冰重等。
水平负载: 横承力索的水平力、上下固定绳的水平力(包括纵向悬挂 的曲线力、风负载、下锚分力等)
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横向承力索水平张力的求法
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第八节 软横跨及软横跨计算
学习目标: 1.掌握软横跨、硬横跨基本结构; 2.认识 14 种软横跨节点结构及用途; 3.掌握软横跨预制计算方法;
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软横跨结构及节点分析
一、概述
多股道接触悬挂通过横向线索悬挂在线路两侧的支柱上的装配方式称为 软横跨。接触悬挂通过金属桁架架设在线路两侧支柱顶上的装配方式称为 硬横跨。
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2 软横跨计算的一般原则
(1) 只考虑支柱可能出现的最危险情况; (2) 纵向悬挂及软横跨节点的垂直负荷由横向承力索承担; (3) 纵向承力索的水平负载由上部固定绳承担;
软横跨装配(测量、计算)
一.施工准备(一)组织(二)工具、机具(三)材料设备(一)工艺流程(二)操作方法A.测量1.测量准备2.现场测量(1)电化股道曲线超高的测定。
将水平仪设置在适于观测一组或数组软横跨跨越股道的位置上。
调平仪器。
把塔尺分别置于软横跨跨越股道的每根钢轨轨面上,并记录水平仪观测读数。
确定同组软横跨最高轨面的股道和各股道外轨超高。
然后将塔尺置于基础面(铪支柱为地线孔)上,用水平仪测出基础面(或地线孔)的相对标高(如图2),现场计算出H值(钢柱为基础面至最高轨面的距离;混图(2)测量软横跨横向跨距用50m钢卷尺在支柱最高轨面标高线平面上,依次测量CX1、CX2、(或CX1′、CX2′)和各线间距a2、a3、a4、a5的数值(钢筋混凝土支柱以支柱内缘测起,终止于支柱内缘;钢柱以支柱外缘测起,终止于支柱外缘,如图3)。
(3)测定d值置经纬仪于支A柱顺线路方向适当距离、横线路方向与被测支柱基本相同的位置上。
调平仪器,将望远镜十字丝瞄准支柱顶端(钢柱为外缘,钢筋混凝土柱为内缘)。
然后,望远镜竖直向下到支柱下部测量基点水平位置。
(钢柱为基础面,钢筋混凝土柱为预留地线孔)。
用钢卷尺配合量取d 1值。
以相同的方法测量B 柱的d 2值(如图4)。
B .计算 1.手工计算(1)整理测量数据表(测量计算数据表见附表)。
(2)计算 a .支柱斜率钢筋混凝土柱注:式中10.8m 钢 柱b .a n +a n+1′其中钢筋混凝土柱a 1′ = CX 1+d 1′=CX 1+S 2·δ1a n+1′= CX 2+d 2′=CX 2+S 2·δH 2钢柱a1′= CX1′±d1′=CX1′±S2·δ1a4′= CX2±d2′=CX2′±S2·δ1钢柱小于外缘直立时取“-”,大于外缘直立时取+。
C.下部固定绳的总长L下= a1″+a2+……a n+ a n+1″其中钢筋混凝土柱a1″= CX1+S1·δ1a n+1″= CX2+S1·δ2钢柱a1″= CX1′±S1·δ1a n+1″= CX2′±S1·δ2钢柱小于外缘直立取“-”,大于外缘直立取“+”。
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软横跨结构与节点
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1 软横跨的计算内容
(1) 软横跨支柱负载计算 完成软横跨支柱的选型或容量校验。
(2) 软横跨预制计算 完成软横跨结构尺寸计算,包括横承力索、上部固定绳、
下部固定绳、吊弦的长度计算。
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例题
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例题
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7 软横跨预制
(1) 预制内容:确定横向承力索,上下定位绳及吊弦的长度,最短吊弦位置。 (2) 软横跨预制方法:图解法、实测法、抛物线法、负载模拟法、负载计算法。
中国采用的是负载计算法 以实际悬挂的标准形式为依据,以实际负载为计算条件,以安装后的受 力状态为前提,由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。
M i 为中心锚结或下锚支在该悬挂点产生的垂直负载
注意:对于某一悬挂点的重量,应具体分析,并非 每个悬挂点均有以上几项重量!
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(2) 求横向承力索的最低点 (试探法)
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(3) 求横承力索的张力
Th
M 2l1 l1 f 2
M1l2 l2 f1
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3 软横跨计算所需资料
(1) 气象资料:最大风速、覆冰厚度及风速、最低温度;
(2) 线路资料:股道数、股道间距、曲线半径、跨距; (3) 线索资料:线材、截面积等; (4) 软横跨节点形式及分布。
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4 现场实测数据和计算数据
软横跨计算原理最全面
软横跨计算方法1、计算需要参数:现场测量参数:支柱侧面限界、支柱强度(以轨面或地面为准的倾斜值,但还要测出对应支柱高来计算出来,或采用斜率尺)、钢(砼)柱基础面或混凝土支柱(H90~170)地线眼处与最高轨面的高差、股道间距、轨面超高(实测或可以钢轨标定值为准记录),站台沿距离近轨线路中心的距离;设计参数:设计结构高度、导高、拉出值(正反定位),接触网平面布置图(悬挂组合及工、非支)、前后跨距、,定位器坡度要求(开口)、承力索悬吊滑轮结构尺寸,最短直吊弦距离等,各种承力索、接触线线重量,节点材料重量(含横承力索和固定索重量、对应节点零配件重量),横承悬挂点距柱顶的高差;减料参数:支柱规格型号、横承、上下部固定索底座的有效连接长度,单、双绝缘子,各种节点连接料的有效连接长度等。
测量的组织:提前在家把测量需要数据点的草图画好,支柱、站台、各股道(含非电化股道)、钢柱测外沿限界与强度和基础面与最高轨面高差、混凝土柱测内沿限界与强度和地线孔与最高轨面的高差,每次从零刻度这边开始依次读数,各股道均可读近轨的钢轨内沿数据,逢站台沿不能漏读、各股道不能漏读,最后读最大尺寸数据。
计算前整理数据不能忘了第一个数要加轨道半宽才是中股道中心,最后一个数要减轨道半宽才是股道中心数据,中间的各股道间距为大数减小数,这样不容易出错。
根据个人习惯定,原则是减少出错机会。
测量后要整理好数据。
测量记录示意。
2、支柱桡度处理考虑,对柱顶桡度:G15钢柱70mm,G13钢柱40mm,H170混凝土柱30mm)。
以前经验谨供参考。
3、超高引起的受电弓中心偏移计算确定,对直链形悬挂,承力索跟着接触线走,半斜链形悬挂承力索悬挂点始终在各股道线路中心的上方,偏移只影响接触线位置。
超高轨宽偏移导高偏移超高导高轨宽超高超高4、先处理计算数据,第一个数据和最后一个数据根据读数原则,考虑半轨宽,支柱斜率变化量(含支柱自然倾斜和挠度的总变化量),横承、上部固定索、下部固定索安装高度,处理成计算所需的水平分量(根据各相关读数把各支悬挂的水平间距计算出来);根据前后跨距和各股道悬挂类型、节点形式计算出悬挂重量(提前确定各节点重量),计算其重量应考虑绝缘子等集中负载在悬挂点的分担重量(不计影响也不大,可通过计和不计看数据变化量),根据导高、结构高度和悬吊滑轮有效长度、最短直吊弦计算出软横跨最低点距轨面的高度。
软横跨支柱容量验算
1 各悬挂点负载(1)解除悬挂的单位自重站线:承力索G J —70,Tcmax=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
正线:承力索G J —70,Tjm=1500kg ; 接触线TCG —100,Tjm=1000kg 。
m kg g c /615.0=,m kg gj/89.0=,m kg g d /05.0=正线与站线相等:m kg q q q q d c j /555.10=++= (2)软横跨承担的纵向悬挂的垂直负载正线与站线相等:kg G G G G G G G 1.10165*555.186435========I (3)各节点重量判定节点类型,从A 到B 分别为:1,10,5,5,10,5,5,10,2kg J G G 8.335.223.11)3*3*5(*2110'8'5=+=+==kg J G G G 29.75'6'4'3====kg J J G 09.4029.76.65*5.05.058'=+=+=I kg J J G 1.448.323.115.0810'=+=+=(4)横向承力索,上、下部定位索分摊到各悬挂点的垂直负载kg g g P d h 622.8275*)411.0*2615.0(275*)*2(5=++=++=kg g g P d h 4.723.55*)411.0*2615.0(23.55*)*2(3=++=++=kg P P 4.73==Ikg g g P P P d h 185.7255*)411.0*2615.0(255*)*2(64=++=++===kg g g P d h 96.523.35*)411.0*2615.0(23.35*)*2(8=++=++=(5)各悬挂点总垂直负载kg P G G Q 82.244622.88.331.101*25'555=++=++= g P G G Q 79.1154.729.71.1013'333=++=++=kg P G G Q 59.1484.709.401.101'=++=++=I I I I kg P G G Q 485.253185.71.441.101*2'=++=++=kg P G G Q 58.115185.729.71.1014'444=++=++= kg P G G Q 58.115185.729.71.1016'666=++=++=kg P G G Q 96.24196.58.331.101*28'888=++=++=2确定水平张力T (1) 由0=∑BM得: 3.555555*******8866443355+++++++++++=I I XQ XQ X Q XQ XQ XQ XQ F A3.303.37*96.2413.32*58.1153.27*58.1153.22*485.2533.17*59.14812*79.1157*82.244++++++=kg 02.899=kgF Q F A i B 79.33602.89996.24158.11558.115485.25359.14879.11582.244=-++++++=-∑=(2)判定最低点:05>-Q F B ,035<--Q Q F B ,故最低点为6Q 节点。
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软横跨计算
软横跨计算一般采用力学计算法
一、测量
1.测支柱倾斜
使用经纬仪测量支柱顶至轨面标高处的倾斜,钢柱测量外缘,混凝土柱测量内缘。
2.测高差
使用水准仪测量最高股道轨面与钢柱底部(或混凝土柱地线孔)的高差。
3.测侧面限界和股道间距
用钢尺测出钢柱外缘(或混凝土柱内缘)到相邻线路中心的水平距离;分别测出相邻股道线路中心的距离。
二、计算结构参数
1.求横向承力索弛度
钢柱:
f1=柱高一0.07+h A-S上-C min
f2=柱高一0.07+h B-S上-C min
混凝土柱:
f1=10.8+h A-S上-C min
f2=10.8+h B-S上-C min
式中 f1、f2——软横跨两侧支柱悬挂点至横向承力索最低点的垂直距离;
柱高——钢柱高度;
0.07---—钢柱横向承力索悬挂孔至柱顶距离;
10.8-——混凝土软横跨柱地线孔至横向承力索悬挂孔的距离;
h A、h B----软横跨两侧支柱与最高轨面的高差,由测量得;
S上—-—上部固定绳安装高度;
C min —-—最短吊弦长度,一般取500mm。
2.求横向承力索支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离
钢柱: a1A=CX1′-d1-a上-支柱挠度
a1B=CX2′-d2-a上-支柱挠度
混凝土柱: a1A=CX1′-d1–0.06-支柱挠度
a1B=CX2′-d2–0.06-支柱挠度
式中a1A、a1B--软横跨两侧支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离;
CX1′、CX2′--测量基点处(钢柱外缘、混凝土柱内缘)到相邻线路中心的距离,由测量得;
d1、d2 --支柱倾斜值,由测量得;
a上---钢柱横线路方向宽度;
0.06--混凝土柱400型耳环杆外露长度;
支柱挠度--支柱受力后的倾斜,每组悬挂按0.01计算。
3.求上部固定绳安装高度处钢柱外缘(混凝土柱内缘)至相邻股道悬挂点的距离
钢柱:
a1′=CX′- H j′*δ
混凝土柱:
a1′=CX′+ H j′*δ
式中 a1′--上部固定绳支柱固定点至相邻悬挂点的距离
CX′--测量所得支柱限界;
H j′--上部固定绳安装位置至最高轨面的垂直距离,由设计给定;
δ--支柱斜率。
用以上式子分别计算软横跨两侧支柱。
4.求下部固定绳安装高度处钢柱外缘(混凝土柱内缘)到定位环线夹的距离钢柱:
a1″=CX′-H j″*δ±1.48
混凝土柱: a1″=CX′’+H j″*δ±1.48
式中a1″--下部固定绳支柱固定点至定位环线夹的距离;
H j″--支柱下部固定绳安装位置至最高轨面的距离;
±1.48--定位环线夹偏移线路中心的距离。
当斜拉线拉向支柱时取“-”,背离时取“+”。
用以上式子分别计算软横跨两侧支柱。
三、力学计算的方法与程序:
1.根据平面布置图绘制出软横跨计算示意图(图1)。
A、B一横向承力索在两支柱上的悬挂点;
j一横向承力索最低点所在的股道数(从左向右数);
m一横向承力索分段的总数(m=悬挂组数十1);l
1、l
2
-A、B支柱悬挂点分别至横向承力索最低
点的水平座离(m); f
1、f
2
一A、B支柱悬挂点分别至横向承力索最低点的垂直距离(m);
a一相邻悬挂点间的水平距离(m); b一相邻悬挂点间的距离(即横向承力索分段长度)(m);K一相邻悬挂点间的垂直距离(m); c一垂直吊线长度(m);Q一各悬挂点的负载(N)。
Q
i =G
i
+J
i
+P
i
+Z
i
+M
i
式中 Q i——悬挂点的负载;
G i——纵向悬挂总重;
J i——节点零件重;
P i——横向承力索与上、下部固定绳总重;
Z i—承担绝缘子重;
M i——中心锚结重。
5.求横向承力索的水平分力T及横向承力索最低点在左侧相邻分段上的竖直分力Y
T=l1 M2 + l2 M1 l1 f2 + l2 f1
Y=f1 M2 - f2 M1 l1 f2 + l2 f1
式中 M1——最低点左侧各悬挂重力对横向承力索在左侧支柱悬挂点的力矩和。
即:
M1=Q1a1+Q2(a l+a2)+…+ Q j-1(a l+a2+…+ a j-1)
M2————最低点以及右侧所有悬挂重力对横向承力索在右侧悬挂点的力矩和。
即:
M2=Q m-1a m+Q m-2(a m+a m-1)+…+ Q j(a m+a m-1+…+ a j+1)
6.计算相邻两垂直吊弦的高度差K
最低点左侧:
K i=a i(Q i+…+ Q j-1+y)/T 最低点右侧:
K i=a i(Q i-1+…+ Q j-y)/T
7.求横向承力索各分段长度b
bi=√K i2 + a i2
8.求垂直吊弦长度
从最低点分别向左右两侧推算,由K值递加再加C min。
9.确定钢绞线长度
根据计算结果,扣除零件长度确定横向承力索和上、下部固定绳的各段长度,并绘
制软横跨预制示意图。