软横跨计算学习.docx
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软横跨计算学习
软横跨计算学习记录与总结;
一
(1)有关参数:
常用原始数据,
1:
垂直于线路方向支柱顶部宽度(a上)及底部宽度(a下)见表一
垂直线路方向支柱顶部,底部宽度尺寸(单位:
mm)
支柱类型
a上
a下
G15/13,G20/13
500
1000
G20/13,G25/15,G35/15,G25-25/15,
G35-25/15
400
1200
G45/15
500
1500
H9/12+3.5,H13/12+3.5,H17/12+3.5,H17-25/12+3.5
300
920
2:
钢柱横向承力索悬挂孔至柱顶距离:
0.07m
3:
钢筋混凝土支柱横向承力索悬挂孔至柱顶距离:
0。
10m
4:
钢筋混凝土支柱横向承力索悬挂孔至地线孔的垂直距离:
10.08m
5:
上部定位索至纵向悬挂承力索(即悬吊滑轮槽内承力索与上部固定绳)距离:
0.16m
6:
下部定位索至接触线的距离0.30m
7:
客站台边沿至相邻(直线)线路中兴水平距离:
1.73m
8:
货站台边沿至相邻(直线)线路中兴水平距离:
1.m
9:
节点2,4横向承力索绳绝缘子串下移时,绝缘子串与支柱间加设的吊线至相邻垂直吊线的水平距离:
1:
绝缘子串为三个瓷瓶时:
3.88m
2:
绝缘子串为四个瓷瓶时:
4.22m
10:
最短吊线长度(横向承力索最低点至上部定位索的最小距离)Cmin:
400~600mm,一般取500mm
11:
按采用3/4型定位器,拉出值为0.3m考虑,斜吊线的偏移量为:
1.48m
12:
支柱受力后的挠度为:
悬挂组数×0.01m(0.01m为每组悬挂产生的挠度值)。
二:
实测数据(通过现场测量整理取得)
例如:
商酒务与汝州车站实测数据:
1:
商酒务:
40#(外沿斜率180mm)___41#(外沿斜率120mm):
(标高40#930mm:
41#430mm):
G15
线间距:
40#3.72m3道12.20mⅠ道17.15mⅡ道22.26m4道27.34m41#
2:
汝州车站(斜率和标高)
三:
计算结构参数
1:
求横向承力索弛度(即横向承力索支柱上的悬挂点至横向承力索最低点的垂直距离)f1,f2:
钢柱
f1=柱高-0.07+hA-S上-Cmin
f2=柱高-0.07+hB-S上-Cmin﹜
钢筋混凝土支柱:
f1=10.8+hA-S上-Cmin
f2=10.8+hB-S上-Cmin﹜
50#———51#
{d1{d2
d1,d2———支柱斜率(mm)
hA,hB————标高(实测得出)
式中,s上————上部定位索(固定绳)相对于最高轨面的高度
s上=H+h+0.16(m)
H—接触线设计高
h—结构高度
(2)求横向承力索支柱上固定点至相邻股道悬挂点的水平距离a1:
钢柱a1A=cx′1-d1-a上-(支柱挠度)
a1B=cx′2-d2-a上-(支柱挠度)
钢筋混凝土支柱:
a1A=cx′1+d1-0.06-(支柱挠度)
a1B=cx′1+d2-0.06-(支柱挠度)
式中,0.06m———400型耳环杆外露部分的长度。
d1,d2———支柱上的斜率。
(红线处大面减柱顶大面)单位(m)
(3)求上部定位索(固定绳)安装高度处钢柱外缘(混凝土支柱为内缘)至相邻股道悬挂点的距离a′1:
钢柱:
a′1=cx′-Hj′·δ
钢筋混凝土支柱:
a′1=cx′+Hj′·δ
式中,Hj′—支柱上部定位索安装处至支柱底部测量基点的垂直距离;
δ—支柱每米高倾斜值(钢柱为外缘;混凝土支柱为内缘)
=
(其中,Hj—钢柱为顶点至低部测量基点的垂直距离,混凝土柱为横向承力索悬挂孔至地线孔的垂直距离)d--(钢柱为顶点大面与低部测量基点大面相减得数)
(4)求下部定位索安装高度处外缘(混凝土支柱为内缘)至定位环线夹(即斜吊线在下部定位索上的固定点)的水平距离a〞1
钢柱:
a〞1=cx′-Hj〞·δ±1.48
钢筋混凝土支柱:
a〞1=cx′+Hj〞·δ±1.48
8
式中,Hj〞-支柱下部定位索安装处至底部测量基点的垂直距离;±1.48———当斜吊线拉向“﹣”,背离时取“+”。
(二)负载计算的计算方法与程序.
图11-1
图中,A,B—横向承力索在两支柱上的悬挂点;
j—横向承力索最低点所在的股道数(从左向右数);
m—横向承力索分段的总数(m=悬挂组数+1);
11,12—支柱悬挂点分别至横向承力索最低点的水平距离(m);
f1,f2—A,B支柱悬挂点分别至横向承力索最地点的垂直距离(m);
a—相邻悬挂点间的水平距离(m);
b—相邻悬挂点间的距离(即横向承力索分段长度)(m);
k—相邻悬挂点间的垂直距离(m);
C—垂直吊线长度(m);
Q—各悬挂点的负载(N).
图11-1软横跨计算原理图
M1=Q1a1+Q2(a1+a2)+···Qj_1(a1+a2+aj_1)
M2=Qm_1am+Qm_2(am+am_1)+···Qj_1(am+am_1+aj+1)
图中,A,B—横向承力索在两支的悬挂点;
j—横向承力索最低点所在的股道数(从左向右数);
m—横向承力索分段的总数(m=悬挂组数﹢1);
l1l2——A,B支柱悬挂点分别至横向承力索最低点的水平距离(m);
f1f2——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—相邻悬挂点间的水平距离(m);
b—相邻悬挂点间的距离(即横向承力索分段长度)(m);
k—相邻悬挂点间的垂直距离(m);
C—垂直吊线长度(m);
Q—各悬挂点的负载(N).
1.根据平面图布置绘出软横跨计算示意图
软横跨示意图采用单线图,绘制时应根据接触网平面布置图标示的节点类型号,线间距,拉出值等绘制节点安装示意图,示例见图11-2
2.确定软横跨横向承力索最地点的位置
方法:
一般估计最低点位置,当软横跨跨越的股道间距相差不大(并且以跨中为分界点,两侧接触悬挂的数目相等)时,奇数股道,最低点位置在中间股道中心的正上方;如果分界点两侧股道间距相差大或者悬挂数目不相等,最地点位置偏向股道间距大,接触悬挂数目多的一侧。
(一般情况下,最低点只有一个,特殊情况下可能有两个。
)
3.计算结构参数(f,a1,a′1,a〞1,1)
(1)依(11-1)式,计算出f1,f2.
(2)依(11-2),(11-3),(11-4)式,计算出a1,a′1,a〞1。
(3)计算11,12
11=a1+a2+···aj
12=aj+1+aj+2+···am
4.确定各悬挂点的负载Q.
悬挂点的负载由下列几部分组成;纵向悬挂总重G;横向承力索与上,下部定位索总重P;节点零件重量J;承担的绝缘子重量Z;中心锚结重量M.即
Qi=Gi+Ji+Pi+Zi+Mi
最低点左边:
K
=
(1)纵向悬挂总重G(包括承力索接触线的重量,吊悬及线夹的重量)
Gi=
(L1+L2)nq0
式中,L1,L2———软横跨两侧相邻跨距(m);
n—————悬挂数目;
q0—————接触悬挂单位长度的重量(N/m)不同的悬挂形式其单位长度的重量不同,
如:
GJ-70+GLCA
型,q0=15.58N/m
GJ-70+GLCB
型,q0=13.82N/m
(2)节点零件重量J(包括横向承力索线夹,U型线夹定位环线夹,吊线悬吊滑轮及定位器等零件重量):
软横跨节点零件重量见11-2。
表11-2软横跨节点零件重量表(N)
节点号
5
6
7
10
11
12
一般节点
68.6
172.5
132.3
109.8
46.6
46.6
中心锚结软横跨节点
276.4
584.1
554.4
532.1
254.8
254.8
为了便于应用,将(11-7)式连同节点零件重量制成表11-3,计算时可根据悬挂类型,节点类型,折算跨距直接由表11-3中查取Gi+Ji值。
(3)横向承力索与上,下部定位索总重p:
Pi=
(ai+ai+1)(nq1+2q2)
式中,ai+ai+1————悬挂点两侧相邻股道间距(m)
n————横向承力索根数,即n=1,或n=2.
q1————横向承力索单位长度重量(N/m),GJ———70为6.03N/m
q2————上,下部定位索单位长度重量(N/m),GJ——50为4.03N/m
故此,单横承力索Pi=7.05(ai+ai+1)
双横承力索Pi=10.06(ai+ai+1)
为了便于应用,将(11--8)式编制成表11—4
(4)绝缘子重量Z.绝缘子包括:
节点1,2,3,4绝缘子串;节点8,9以及纵向悬挂分段绝缘子和分段绝缘器。
其重量按比例关系分摊到两侧的悬挂点上去,其计算方法参见图11-3.
gA=
gB=
式中,gA————悬挂点A所承担的绝缘子串重量(N);
gB————悬挂点B所承担的绝缘子串重量(N);
gz————组成后的绝缘子串重量(N);三个瓷瓶时
gz=163.7N;四个瓷瓶时gz=212.7N
l————绝缘子串两侧悬挂点之间水平距离(m)。
d————绝缘子串重心至一侧悬挂点A的水平距离(m)。
为了便于应用,将各节点绝缘子分摊到悬挂点上的重量,分别编制成表11-5~表11-10。
节点1,2,3,4绝缘子重量,按表11-11安装形式制表,若节点安装形式与表11-11不相符,按实际情况进行计算。
(5)中心锚结重量M。
悬挂点相邻跨距设中心锚结时,其分摊到悬挂点的重量见表11-12,11-13。
上部定位索绝缘子重量按下列计算公式
式中,下部定位索绝缘子重量按下列计算公式制表:
拉向瓷瓶时,
背离瓷瓶时,
“拉向”“背离”系指斜拉吊线的拉向。
说明:
(1)a为节点8两侧股道间距
(2)按绝缘子串位于两股道中间,悬挂点在线路中心位置,斜吊线在下部定位索上的固定点偏离线路中心1.48m制表。
(3)两线路拉出值方向相同(即斜吊线拉向一致),斜吊线拉向绝缘子串的悬挂点拉向瓷瓶值,反之取背离瓷瓶值。
(4)若两线路拉出值方向相反,则两侧悬挂点分别承受245.49N(绝缘子串为三个瓷瓶)或318.99N(四个瓷瓶).
说明:
(1)a为节点9两侧股道间距(m)
(2)两侧线路拉出值方向相同,斜吊线拉向绝缘子串的悬挂点取拉向瓷瓶值,反之取背离瓷瓶值;若拉出值方向相反,则两侧悬挂点各分担重量163.66N
软横跨节点零件及扣除长度
单位(m)
节点类型
零件组成
d(m)
零件扣除长度(m)
节点
1,2
承力索
双
横
600型杵头杆+绝缘子串(4个瓷瓶)++双联碗头挂板+v型联板+双耳楔型线夹
0.76
1.25
单
横
600型杵头杆+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
0.71
0.95
节
点
1
定
位
索
1300
(1600)型杵头杆+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
1300
(1600)型杵头杆+绝缘子串(4个瓷瓶)+杵座楔型线夹
1.47
(1.77)
1.52
(1.82)
1.71
(2.01)
1.86
(2.16)
节
点
2
定
位
索
1300
(1600)型杵头杆+杵座楔型线夹
1.27
(1.57)
节
点
3
承
力
索
400型耳环杵+耳环连接器+焊接杵环+绝缘子串(3个瓷瓶)+双联碗头挂板+oo1.3-M20开式螺旋扣+双耳楔型线夹
0.5
1.32
定
位
索
软横跨固定底座+oo1.3-M20开式螺旋扣+双耳连接器+焊接杵环+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
1.05
1.29
续表
节点类型
零件组成
d(m)
零件扣除长度(m)
节
点
4
承
力
索
400型耳环杵+耳环连接器+焊接杵环+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
0.5
0.74
定
位
索
软横跨固定底座+oo1.3-M20开式螺旋扣+双耳楔型线夹
0.60
节
点
8
承
力
索
单横
双耳楔型线夹+球头挂环+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
0.58
双横
双耳楔型线夹+v型联板+双耳连接器+球头挂环+绝缘子串(4个瓷瓶)+双联碗头挂板+v型联板+双耳楔型线夹
1.02
定
位
索
双耳楔型线夹+球头挂环+绝缘子串(3个瓷瓶)+杵座楔型线夹
双耳楔型线夹+球头挂环+绝缘子串(4个瓷瓶)+杵座楔型线夹
0.58
0.73
说明:
d固定点至绝缘子串重心的水平距离
表11-12承力索中心锚结重量表(N)
L
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
M
257.7
263.6
269.5
275.4
281.3
287.1
293.0
299.9
305.8
311.6
317.5
323.4
329.3
335.2
L
54
M
342.0
(5)求横向承力索的水平分力T(注:
横向承力索各分段上的水平分力相等)及横向承力索最低点左侧相邻分段上的竖直分力Y
T=
y=
式中,l1,l2———横向承力索在支柱上悬挂点A,B分别至横向承力索最低点的水平距离(m)
f1,f2———横向承力索在支柱上悬挂点A,B分别至横向承力索最低点的垂直距离(m)
m1———最低点左侧所有悬挂重力(不包括最低点的悬挂重力Qj)对横向承力索在左侧支柱上悬挂点(即A点)的力矩和(N/m)即
m2———最低点右侧所有悬挂重力(包括最低点的悬挂重力Qj)对横向承力索在右侧支柱上悬挂点(即B点)的力矩和(N/m)即
M1=Q1a1+Q2(a1+a2)+···Qj_1(a1+a2+aj_1)
M2=Qm_1am+Qm_2(am+am_1)+···Qj_1(am+am_1+aj+1)
计算确定y值之后,以判别式0≤y≤Qj来判定横向承力索最地点的位置选择得正确与否。
如果y值符合判别式0≤y≤Qj,说明最低点位置估选正确;如果y值不符合判别式0≤y≤Qj,说明最低点位置估选错了,必须重新选择最低点,重复上述计算,直至y值符合判别式.重新选择最低点时按下述情况考虑;
Y<0,则最低点位置在初估最低点位置的左侧;
y>Qj,则最低点位置在初估最低点位置的右侧;
y=0,y=Qj都说明有两个最低点,前者另一最低点的左侧,后者在右侧,后者在右侧.
(6)计算相邻两垂直吊线的高差(即两相邻悬挂点的垂直距离)K值
最低点左边:
K
=
最低点右边:
K
=
(7)求横向承力索各分段长度b
.
b
=
k
+a
值平方和,开平方。
(8)求垂直吊线长度c
从最低点分别向左右两侧推算,由K值递加在加cmin(最短吊线长度)即可求得c值.
(三)计算示例:
计算顺序
(1)将现场测量的线间距,跨距,斜率,标高,限界。
数据整理。
(2)根据节点连接方式和连接料的长度折算(扣除料尺寸)
(3)画出示意图并标明节点
(4)计算结构参数单位(m)
S上=H+h+0.16.
f1=柱高-0.07+ha-S上-Cmin(ha,hb标高;d1,d2斜率)
f2=柱高-0.07+hb-S上-Cmin
a1=c′x-d1-a上-支柱挠度
a6=c′x2-d2-a上-支柱挠度
a′1=c′x-H′j1δ1
a′6=c′x2-H′j2δ2
a″1=cx′1-H″j1δ1-1.48
a″6=cx′2-H″j2δ2-1.48
l1=a1+a2+a3
l2=a4+a5+a6
(3)计算各悬挂点的负载Qi单位(N)
Q1=G1+J1+p1+Z1
Q2=G2+J2+p2+Z2
Q3=G3+J3+p3+Z3
Q4=G4+J4+p4+Z4
Q5=G5+J5+p5+Z5
(4)计算T及y值单位(N)
M1=Q1a1+Q2(a1+a2)
M2=Q5a6+Q4(a5+a6)+Q3(a4+a5+a6)
T=
y=
因为0<y<Q3,故最低位置选择正确。
(5)计算Ki值
K1=a1×(
)
K2=a2×(
)
K3=a3×(
)
K4=a4×(
)
K5=a5×(
)
K6=a6×(
)
(6)计算bi单位(m)
b1=
=
=7.08
b2=
=
=5.23
b3=
=
=5.01
b4=
=
=5.04
b5=
=
=5.29
b6=
=
=3.88
(7)计算c单位(m)
C3=0.50m
C2=K3+C3
C1=K2+K3+C3
C4=K4+C3
C5=K5+K4+C3
(8)确定有关长度
即确定横向承力索与上,下部定位索的预制长度,各段钢绞线的预制长度及下料长度
(1)预制总长度
L=b1+b2+b3+b4+b5+b6-(节点2零件扣除长度×2)
L′=a′1(6.92)+5+5+5+5+3.96-1.57-2.01=27.30m
L″=5.47+5+2×1.48+5+5+5+5+2.5-1.57-2.01=27.35m
(2)各段钢绞线的预制长度:
横1=b1+b2+b3+b4+
-节点2零件扣除长度
=7.08+5.23+5.01+5.04+
-0.95=23.76(m)
横2=
+b6-节点1零件扣除长度
上1=a′1-(1.73-0.04)-0.58-节点2零件扣除长度
上2=1.69+a2+a3+a3
上3=
+a′6-节点1零件扣除长度
下1=a″1+1.48-(1.73-0.04)-0.58-节点2零件扣除长度
下2=上2=18.9055m
下3=
+1.48+a′6-节点1零件扣除长度()
(3)各段钢绞线的下料长度加上2×0.5m,即得各段钢绞线的下料长
宋建国
2009-9-1
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