接触网——软横跨负载计算

从最低点开始左侧各力对最低点取矩有∑ M0 = 0 ：
[ ] FAl1 − QⅡa2 + Q1(a1 + a2 )+ Tfmax = 0
解得：
wenku.baidu.comT = FAL1 − QⅡa2 − Q1(a1 + a2 ) f max
第六节 软横跨负载计算
三、计算方法
4.求上下部固定绳的张力
∑ ∑ ∑ 上部固定绳的最大张力为： T上＝200（0 或1000）＋ Pcl + PRc + PMc
Q1CX 2 + QⅡ(CX 2 + a2 ) + Q3 (CX 2 + a2 + a3 ) + Q4 (CX 2 + a2 + a3 + a4 )
] +Q5 (CX 2 + a2 + a3 + a4 + a5 ) + Q6 (CX 2 + a2 + a3 + a4 + a5 + a6 )
第六节 软横跨负载计算
FA
=
[Q4
× 3.5
+
QⅢ
× (5.0
+
3.5)
+
QⅡ ×
(5.5
+ L
5.0
+
3.5)
+
Q1
× (5.1+
5.5
+
5.0
+
3.5)]
其中：L 根据图3-25可由下式求出：
L = 2× 3.5 + 5.1+ 5.5 + 5.0 = 22.6m
解得：
FA = 2958.64 N
FA − Q1 − QⅡ = 2958.64 −1372.92 −1459.82 = 125.9N > 0 FA − Q1 − QⅡ − QⅢ = −1583.2 < 0
学习目标： 1．掌握软横跨支柱负载计算原则； 2．掌握软横跨各种负载计算方法； 3．掌握支柱容量计算和支柱类型的选择。
第六节 软横跨负载计算
软横跨支柱负载计算的主要任务是，根据支柱上力的分布，计算各 力对支柱基底面点的力矩和，通过该值选择支柱类型，计算过程与腕 臂柱负载计算基本相同，一般采用校验法，即先选择一个标准支柱进 行计算，然后将计算值与所选支柱容量进行比较，只有当计算值小于 支柱容量时，计算结果才有效，说明支柱类型选择正确，否则应重新 选择支柱类型按原过程计算。
绘制负载计算图如下：
Q1 = 1/ 2（节点重量）＋节点重量＋上下部固定绳及横承力索重量＋纵 向接触悬挂重量
= [1/ 2× 55 +10 + 0.72× (3.5 + 5.1) +1.44× 65]×10
= 1372.92 N QⅡ ＝节点重量＋节点重量＋上下部固定绳及横承力索重＋纵向接触悬
挂重量
③支柱风力 P0
P0＝1.4
×
302
×
⎡⎛ ⎣⎢⎝⎜
d
L
c
×12
+
0.3
⎞ ⎠⎟
+
0.3⎦⎤⎥
×12
×10
×
2
1 ×16
＝3310.55N
④计算支柱负载
上部固定绳安装高度计算： 下部固定绳安装高度计算： 横承力索安装高度计算：
各TH下力上==轨对轨面支面至柱至地地面面高中高度点度＋的＋导力导线矩线高O高度和度＋为＋导：结线构至高下度部＋固零定件绳高高度度（（0.01.63m）
l ——计算跨距（可取两侧跨距的平均值 ）（m ）；
2000(1000)
∑ P之
——松边张力（小站取1000N，大站取2000N）； ——各股道接触线“之”字力之和（N）。
第六节 软横跨负载计算
三、计算方法
5.软横跨支柱容量计算
将上述各力对支柱地面垂直于线路方向的中点求力矩得：
MR
= THh
+ T上H上
学习内容：
一、绘制所计算软横跨的平面布置图 二、计算原则 三、计算方法
举例
第六节 软横跨负载计算
一、绘制所计算软横跨的平面布置图
软横跨平面布置图
见图所示。绘制所要 计算的软横跨平面布 置图，目的是提供计 算所需的参数。所有 平面图中应该尽量标 明所需相关参数，如： 股道间距、各股道悬 挂类型、相邻跨距、 节点号等信息。
+ T下H下
+
1 2
P0 H
式中： M R ——软横跨基础面（或地面）处可能出现的最大弯矩 （N ⋅ m） Hh ——横向承力索固定端水平分力至钢柱基础面或混凝土柱地面高度（m） H上 ——上部固定绳固定点至基础面（或地面）的垂直高度（m）
H下 ——下部固定绳固定点至基础面（或地面）的垂直高度（m）
Qi＝Pi + Gi + Ji + M i
式中： Qi ——节点的悬挂负载（N）； Gi ——接触悬挂一个跨距的自重负载（悬挂自重负载）（N）； Ji ——节点负载（N）； Pi ——横向承力索及上、下部固定绳自重负载（N）； M i ——中心锚结和下锚支自重负载，对中心锚结和下锚支自重
负载已经归算到节点负载 Ji 中去时， Mi = 0 。
（2）气象条件
b = 5mm Vb = 10m / s Vmax = 30m / s
半补偿最大风时的张力为： TcV max = 11230N
tmax = +5°C
（3）软横跨主要结构尺寸及节点重量 软横跨结构尺寸及节点重量见表3-9和表3-10。计算中节点8、9、13、
14等绝缘子重量，平均分摊在两侧悬挂点上。
三、计算方法
3.求最低点位置
也可以用软横跨预制计算中，计算确定最低点位置的方法，这里利 用悬挂点A的垂直反力 FA ，通过下式确定软横跨最低点位置。
当：
FA − Q1 − Q2 −L − Qi−1 > 0
而：
FA − Q1 − Q2 −L − Qi−1 − Qi < 0
则认为 Qi 为横向承力索最低点位置。
故横承力索最低点位置在 Ⅲ道。
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 2.确定计算负载及支柱类型 ：
（4）求横承力索固定点的水平分力
以最低点O 为界，从 FA至O 点各力对点取矩由 ∑ M0 = 0 ，则
FA × (3.5 + 5.1+ 5.5) − Q1 × (5.1+ 5.5) − QⅡ × 5.5 − Tfmax = 0 其中： fmax 可根据软横跨结构尺寸表3-9由下式求出：
= 1709.1 N
Q4 = [1/ 2× 55 +10 +1/ 2× 50 + 0.72× (5.0 + 3.5) +1.44× 65]×10
= 1622.2 N
第六节 软横跨负载计算
（3）确定最低点位置
根据图3-25，已知预选 Ⅲ 道为横承力索最低点位置，各垂直力对 B 悬挂点
取矩，由 ∑ M B = 0得：
由于软横跨在最初安装时，上下部固定绳已处于水平受力状态。上下部 固定绳的张力确定是通过松边张力加各节点处的水平负载确定的，松边张 力在设计计算中大站取2000N，小站1000N。
在计算时，上下部固定绳上各定位点在正常负载下，均处于同一水平线 上，不考虑负弛度，且固定点间距离较小，弛度和弹性伸长对其张力的影 响很小，可以忽略不计。
l1
l2
1
CX 2
5
a6
5
a5
5
5
a4
a3
5
5
a2
GJ-70 + GLCB80/173
GJ-70 + GLCB100/215
1
CX 1
第六节 软横跨负载计算
二、计算原则
计算中，应考虑支柱可能出现的最危险情况，一般要分析计算最大风 和覆冰两种恶劣气象条件受力状态。软横跨横向承力索，承受纵向接触悬 挂及节点的全部垂直负载包括覆冰负载，上部固定绳承受纵向承力索的水 平负载，包括：曲线力、风力、下锚力等。当跨越六股道或悬挂6组及以上 接触悬挂时，应采用双横承力索。下部固定绳承担接触线的水平负载如风 力、曲线力、“之”字力和下锚力，计算中认为各水平力均朝一个方向，以 便能算出最大值。
第六节 软横跨负载计算
三、计算方法
2.求横向承力索固定端的水平分力T
L
R A FA CX1
a2
… a i-1 a i+1 …
CX2 FB RB
以 B 点为力矩中心，各 力对 B 点求力矩，得 A
点的垂直反力 FA 为：
TA
T
y1
y2 …fmax
… yi+1
y6
B
Q1
Q6
Q2 …
… Qi
[ FA
=
1 L
（4）软横跨柱负载计算平面图及节点 软横跨负载计算平面图及节点如图3-24所示。
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 1.已知条件：
表3-9 横向承力索及上、下部固定绳的安装高度
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 1.已知条件：
表3-10 软横跨节点重量
= [10 +1/ 2× 50 + 0.72× (5.1+ 5.5)1.59× 65]×10
= 1459.82 N
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 2.确定计算负载及支柱类型 ：
（2）计算每股道垂直悬挂重量
QⅢ = [10 + 50 + 0.72× (5.5 + 5.0) +1.59× 65]×10
H ——钢柱高度或地面以上混凝土柱高度（m）
P0 ——支柱风负载。（N）
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 1.已知条件：
（1）悬挂类型 Ⅱ、Ⅲ道正线采用 GJ − 70 + GLCA100 / 215 全补偿弹性链形悬挂； 1、4道侧线采用 GJ − 70 + GLCB80 /173 半补偿简单链形悬挂。
下部固定绳的最大张力为： T下＝200（0 或1000）＋∑ Pjl + ∑ PR j + ∑ PM j + ∑ p之
式中：
T上 、T下 ——上下部定位索的最大张力（N）；
∑ pcl 、∑ pjl ——各股道承力索、接触线的风负载之和（N）；
∑ ∑ pRC 、 pRj ——各股道承力索、接触线在曲线上的曲线力之和（N）； ∑ ∑ pMC 、 pMj ——各股道承力索、接触线下锚力之和（N）；
计算选择标准支柱类型时，每组软横跨相对两支柱应选同一高度。
第六节 软横跨负载计算
三、计算方法
1.求垂直负载 2.求横向承力索固定端的水平分力T 3.求最低点位置 4.求上下部固定绳的张力 5.软横跨支柱容量计算
广州地铁站线接触网
第六节 软横跨负载计算
三、计算方法
1.求垂直负载
计算方法与软横跨预制计算中求各悬挂点的垂直负载相同，其中带 有绝缘子的节点1、2、3、4、8、9、13，其绝缘子重量按分摊到相邻节 点处。每股道的垂直负载由下式确定：
2可知几种类型支柱外形尺寸相同，现计算支柱上各力对支柱地面中点O 的
力矩和。 ①上部固定绳水平张力T上
∑ T上 = 1000＋ pcl
= 1000 + 4× 0.75×1.25×11× 302 ×10× 65×16×1/1000 = 2508.2 N
②下部固定绳水平张力 T下 （导线上各之字力均朝同一方向）
＝=M0R.08=.+82+560.608..0+2+×08.13..67=6++70.31.91m569.=1×8.76.16+m6983.53×11.9 +12× 3310.55×1/ 2
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 1.已知条件：
节点类型：由A至B 为35585853
图3-24 软横跨计算平面图及节点图
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 2.确定计算负载及支柱类型 ：
（1）预选支柱类型 （2）计算每股道垂直悬挂重量 （3）确定最低点位置 （4）求横承力索固定点的水平分力 （5）计算支柱负载确定支柱类型
∑ ∑ T下 = 1000＋ p jl + P之
=1000＋2× 0.75×1.25× 302 ×10× 65× 0.615×10−3 × (16.5 +16.7) + 2× 4× 0.3 / 65× (10000 + 8500)
= 3959.1 N
第六节 软横跨负载计算
（5）计算支柱负载确定支柱类型
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 2.确定计算负载及支柱类型 ：
（1）预选支柱类型 根据第二章表2—1—2，预选钢筋混凝土柱为：
2×H X 12 + 3.5
第六节 软横跨负载计算
例题 计算并选择四股道站场软横跨支柱。 2.确定计算负载及支柱类型 ：
（2）计算每股道垂直悬挂重量
第三章 接触网负载计算及设计概述
第一节 气象条件及计算负载的确定 第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线 第三节 链形悬挂负载计算及安装曲线 第四节 跨距及接触线风偏移的确定 第五节 腕臂支柱负载计算 第六节 软横跨负载计算 第七节 接触网平面设计 第八节 接触网机辅设计
习题
四标题
第六节 软横跨负载计算
fmax = 15.5 − 8.66 − 0.5 − 3.5 − 0.1 = 2.74m
解得：
T = (2958.64×14.1−1372.92×10.6 −1459.28× 5.5)×1/ 2.74 = 6983.53 N
第六节 软横跨负载计算
（5）计算支柱负载确定支柱类型
根据股道数量和软横跨柱预选要求，确认选取混凝土软横跨柱。查表2-