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弹性吊弦_计算资料

• 以中心锚结为中心点,张力差值按递增或递减规律平均分 配到各跨距内,每跨承力索张力按照修正后的实际值进行 计算
即 Tzi 98%gT锚 igf igR
• i--表示从下锚柱开始到距中心锚结的跨距数,与下锚柱相 邻的为第1跨。
4.结构高度变化对吊弦计算的影响
• A、B 悬挂点结构高度分别为H1 、H2 ,在图中线索任取 一点O ,截取AO 段分析,可得公式
• 日本是以垂直加速度为0.5 m/s^2 来决定最小竖曲 线半径和行车速度的:除东海道新干线采用10 000 m(行车速度为252 km/h)外,其余均采用 15 000 m(行车速度为308 km/h)。
• 法国是以垂直加速度为0.45 m/ s^2来决定最小竖 曲线半径和行车速度的:TGV 东南线的竖曲线半 径为25 000 m;TGV 大西洋线的竖曲线半径为16 000 m。行车速度均可达300 km/h。
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
1.温度变化吊弦引起的张力差 在高速接触网中承力索和接触线通常采用 同材质材料,承力索和接触线偏移量相当。 吊弦偏移量很小,吊弦阻力可忽略不计。
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
2.定位器和平腕臂偏移引起的张力差
温度变化时,定位器和平腕臂发生偏移和移动,使固定点 处的承力索、接触线张力产生差别,当温度达到极限温度 时,偏移造成的张力差最大。
3600
0 x 60
从图中看出两个方程拟合非常好
结论
• 当轨道有竖曲线跨距时,接触线的预留弛度应根 据竖曲线的方向、半径进行计算,调整吊弦
• 根据分析竖曲线对吊弦长度造成的计算误差 归算到接触线预留弛度上
• 根据德国铁路规范,弹性链形悬挂导线高度 应为一个常数,应符合悬挂点与跨中的弹 性非均匀度小的规定。在施工时,凡位于 竖曲线上的跨距,在凸地段范围内,计算 吊弦长度时,按跨中预留负弛0.37‰L计算, 即实际跨中没有预留弛度;在凹地段范围 内,计算吊弦长度时,按跨中预留弛度 0.37‰L 计,即实际跨中也没有预留弛度。
1.1国内外竖曲线设置的标准
竖曲线半径、列车速度和离心加速度的关系可用
下式来表示: as
1 RS gg
g3V.622
V2 则,
127RS

V2
V 127gRs gas
Rs 3.62 gas
式中:as 为竖曲线离心加速度(m/s^2) ;g 为重力 加速度,9.8 m/s^2;V 为列车速度(km/h);Rs 为 竖曲线半径(m)。
• 例如竖曲线半径为15000m,跨距60m,线路是向下凹的。 0<x<60m (y-15000)2 (x 30)2 150002 y 4 0.03(x 60)x 3600
• 30mm跨中接触线弛度
两个方程计 算差曲线
抛物线
圆曲线
y 150002 (x 30)2 15000 4g0.03g(x 60)x
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
2)曲线区段张力差分析 • 为曲线地段偏移所形成的水平分力图(承力索),ΔTcn 即
为悬挂点两侧承力索水平方向张力增量
曲线地段承力索悬挂点偏移受力图
• 实际工程中,应根据接触悬挂技术条件,有针对性计算安 装温差较大情况时直线段或曲线段引起的张力差。
• 各悬挂点的抑制阻力按国外相关资料每处为 10~30 N,补 偿器阻力为 1%~3%额定张力,建议我国按5%控制。
2.预留弛度的影响比较
弹性链形悬挂不采用预弛度,在竖曲线区段 跨中吊弦长度计算可以按接触线预留弛度 考虑,至于竖曲线对弹性吊索的长度的影 响还没有结论。
3.锚段张力差对整体吊弦计算的影响与对策
造成张力差的因素主要有: 1)补偿器阻力 k,包括由于传动效率损失
形成的阻力和坠砣串总重量偏差。国内目 前借鉴国外技术生产的铝合金大滑轮传动 效率为 97%~99%。补偿坠砣重量允许偏 差按照时速 200 km 新验标规定为±1%。 2)各悬挂点摩擦抑制阻力 f。 3)温度变化引起吊弦,定位器和平腕臂发生 偏移产生的抑制阻力ΣRi。
• 铁科院昌月朝文章 《弹性链型悬挂吊弦长 度计算》
计算同样基于结构几何关系和力矩平衡关 系,该计算模型以跨为单位,几何结构, 力矩关系明了,具有代表性 。但是计算繁 琐,没有考虑其他因素的影响需要很多修 正。
计算模型考虑基本因素
• 接触网悬挂类型 • 接触网几何参数,如跨距,结构高度等 • 接触网悬挂的材料,如材料型号,密度自
重。
其他各种影响计算精度的因素
• 不等高悬挂 • 非标准结构高度 • 竖曲线 • 预留弛度 • 张力差 • 长度质量 • 覆冰
• 集中负载 • 外轨超高 • 之字值 • 承力索伸长 • 温度变化
根据不同的条件进行修正计算模型。
整体吊弦计算特殊因素
1.竖曲线 铁路线路的纵断面是由坡段及连接相邻坡 段的竖曲线组成的。世界各国在线路坡度 发生变化的地方均采用插入竖曲线的方法 , 竖曲线一般采用圆弧曲线。
• 我国秦沈客运专线以垂直加速度为0.35 m/s^2, 确定行车速度为200 km/h 的区段竖曲线半径为15 000 m,试验段竖(x L - x), x表示吊弦的里定位点的距离 L2
h,表示竖曲线引起吊弦长度变化量 (凸负,凹正)
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
1)直线区段张力差分析
如右图,直线区段定位器 或平腕臂偏移引起接触线 或承力索悬挂点受力图。
固定点一侧线索张力Tn+1 等于 Pn 与另一侧张力Tn 之合力, 两侧张力值Tn+1、Tn 存在差 异。
直线区段定位器或平腕臂偏移引起 接触线或承力索悬挂点受力图, ϕn 为偏移角,Pn 为支持结构发生偏 移后所受的拉力
弹性吊弦计算探讨
报告人: 2007.6
• 国内计算弹性吊弦的计算方法不多,能查到的资 料不多,主要是计算模型都不成熟。
• 其中有《弹性链形悬挂锚段关节过渡跨吊弦长度 的计算》纪小军.中铁电气化局集团第一工程有限 公司 ,这个计算模型力矩平衡公式不容易被理解,
只考虑虑到了结构机构几何关系和力平衡,没有 涉及到对集中负载,张力差等因素考虑,但是计 算步骤少,相对简单,适合五跨锚段关节的吊弦 计算。
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