接触网--3-05 腕臂支柱负载计算.ppt

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1、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四标题习题第五节腕臂支柱负载计算学习目标：1．掌握支柱负载的确定方法；2．掌握支柱容量的计算过程；3．掌握支柱类型的选择方法。主要内容：概述一、支柱负载的确定二、支柱负载计算法三、支柱负载计算及其容量选择第五节腕臂支柱负载计算概述支柱负载是指支柱在工作状态下，支柱上所承受的垂直负载和水平负载的统称。支柱负载越大，支柱基底面处所受的弯矩

2、也越大。支柱的负载计算，就是计算基底面处可能出现的最大弯矩值。我们通常所说的支柱容量，是指支柱本身能承受的最大许可弯矩值。支柱容量的大小，说明了该支柱承载能力的大小，取决于支柱的自身结构。支柱的最大弯矩，除了与支柱所在的位置、支柱类型、接触悬挂类型、线索悬挂高度、支柱跨距及支柱侧面限界有关外，还与计算气象条件有直接关系，最大弯矩可能出现在最大风速、最大附加负载（覆冰）或最低温度的时候。计算最大弯矩时，一般应对三种气象条件进行计算，取其中最大值作为选择支柱容量的依据。一般来说，支柱的最大计算弯矩多发生在最大风速及最大冰负载时。支柱承受的负载按其方向可分为垂直和水平负载

3、。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定1.垂直负载2.水平负载3.曲线上线索改变方向产生的水平负载4.直线上接触线之字值形成的水平分力5.下锚支线索改变方向产生的水平力⑴直线区段⑵曲线区段第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定1.垂直负载⑴接触悬挂自重负载。包括：接触线、承力索、吊弦的自重负载，在覆冰时，还应该包括覆冰负载，即：式中：——悬挂数目；——链型悬挂单位长度自重负载（kN/m）；——链型悬挂单位长度覆冰负载（kN/m）；——跨距长度，一般选最大允许跨距。⑵悬挂结构自重。包括：腕臂、绝缘子、定位装置及其连接零件的重量，用符号表示；覆冰时还应包括悬挂结构

4、冰重，用表示。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定2.水平负载⑴支柱风负载支柱本身的风负载可由下式求出：⑵接触悬挂传给支柱的风负载接触悬挂传给支柱的风负载包括：接触线风负载和承力索的风负载，当支柱承担附加导线（如回流线、供电线等）时，还应包括附加导线的风负载。可以用如下公式计算得到：式中：——风载体形系数；——风速（m/s）；——受风面积（）。式中：——线索所受的风载——风速不均匀系数——风载体形系数——线索直径，接触线取平均直径——跨距中线索的长度——最大风速第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定3.曲线上线索改变方向产生的水平负载在曲线区段，线索布置呈折线

5、状，在支柱定位点处，因线索改变方向而产生的向曲线内侧的水平分力，通常称为曲线力，以符号表示，接触线在曲线区段的受力分析如图3-14所示。从图上看出∽则：由于，所以：当定位点两侧跨距不等时,取平均值：则（3-58）（3-57）第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定4.直线上接触线之字值形成的水平分力在直线上，接触线呈“之”字形布置，对支柱定位点处产生的水平分力，简称为“之”字力，“之”字力分析如图3-15所示。则对支柱形成的之字力为：（3-59）应当指出的是，上述计算是按照半斜链型悬挂计算的结果。目前，我国电气化铁道在直线区段开始采用直链型悬挂形式，采用直链型悬挂时

6、，之字力的计算应该考虑承力索的之字力。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定5.下锚支线索改变方向产生的水平力具体内容：⑴直线区段⑵曲线区段概念：当线索下锚时，下锚支线索由于改变方向对转换柱产生的水平分力，以符号表示。分类：直线区段；曲线区段；锚柱与转换柱在线路同侧；锚柱与转换柱在异侧；绝缘锚段关节；非绝缘锚段关节；特点：下锚分力的计算方法和大小都不相同。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定⑴直线区段图3-16直线下锚力分析1－接触线工作支2－线索下锚支3－异侧下锚因为直线区段上很大，值相对很小，其锚支水平分力的大小可以用求之字水平力的方法确定，即：第五节腕臂

7、支柱负载计算一、支柱负载的确定⑴直线区段若为同侧下锚，转换柱所受的下锚水平分力为：若为异侧下锚，转换支柱所受的下锚水平力为：对于非绝缘转换柱对于绝缘转换柱式中，的值根据锚段关节的类型确定。式中：——支柱侧面限界（m）；——锚柱地面处宽度（m）。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定⑵曲线区段图3-17曲线区段下锚力分析为转换柱左侧和右侧工作支的曲线分力，为转换柱左侧下锚支的曲线分力，为转换柱右侧下锚支因曲线下锚所产生的水平分力。另外还要附加两接触悬挂的水平风负载，它们均为转换柱上的水平负载。第五节腕臂支柱负载计算一、支柱负载的确定⑵曲线区段①非绝缘（与绝缘）转