铁路电气化接触网工程
直埋支柱根底承载理想受力分析
白永宏 持笔
中铁二十一局集团 二〇一七年七月
前 言
随着中国铁路电气化的不断延伸,铁路时速不断的提高,普速区段铁路接触网下部支柱根底根本上采用杯型根底,桩型根底,法兰根底,很少采用直埋根底,但是在时速低于160公里/小时区段的国铁及地方专用线上,电气化铁路还较多采用预应力钢筋混凝土支柱加直埋根底,直埋根底一直在大家经验和惯例上安放横卧板,一般情况下,直线和曲外支柱,下部横卧板在田野侧,上部横卧板在线路侧;在曲内支柱,下部横卧板在线路侧,上部横卧板在田野侧。其实是一个经验和惯例。
在好多电气化铁路线上施工,直埋支柱不考虑直线、曲内、曲外,横卧板安置:下部横卧板均在田野侧,上部横卧板均在线路侧,主要考虑单方面平安,只要支柱不要向线路侧倾覆,就保证平安了,但是支柱向田野侧倾覆一样危机平安〔电气化接触网交付运营时〕。
经过简单的受力分析,接触网直埋支柱受力情况非常复杂。以下理想状态下,简单的受力分析,供接触网爱好者参考,希望能抛砖引玉有更好的分析方法及思路。
笔者主要针对铁路电气化接触网工程直埋支柱承载后受力分析,其目的是施工时能够正确安置上下部横卧板,确保接触网直埋支柱下部工程质量.分享给接触网爱好者,有不妥之处,请各位专家批评指正。
参加人员:白永宏 刘广 郭民祥
2017/7/6
目 录
第一:田野侧无附加悬挂承载受力分析 ................................................................................................................................ 1
一、 直线中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 二、 曲外中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 三、 曲内中间柱 ........................................................................................................................................................... 3
1、曲内情况之一 ................................................................................................................................................... 3 2、曲内情况之二 ................................................................................................................................................... 4 四、 直线及曲内转换柱 ............................................................................................................................................... 5 五、 曲外转换柱 ........................................................................................................................................................... 6
1.曲外情况之一 ...................................................................................................................................................... 6 2.曲外情况之二 ...................................................................................................................................................... 1
第二:田野侧有附加悬挂承载受力分析 ................................................................................................................................ 1
一、 直线中间柱 ........................................................................................................................................................... 2 二、 曲外中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 三、 曲内中间柱 ........................................................................................................................................................... 5
1、中间柱曲内情况之一........................................................................................................................................ 5 2、中间柱曲内情况之二........................................................................................................................................ 6 四、 直线转换柱 ......................................................................................................................................................... 10 五、 曲内转换柱 ......................................................................................................................................................... 12 六、 曲外转换柱 ......................................................................................................................................................... 16
第一:田野侧无附加悬挂承载受力分析 ................................................................................................................................ 1
一、 直线中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 二、 曲外中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 三、 曲内中间柱 ........................................................................................................................................................... 3
1、曲内情况之一 ................................................................................................................................................... 3 2、曲内情况之二 ................................................................................................................................................... 4 四、 直线及曲内转换柱 ............................................................................................................................................... 5 五、 曲外转换柱 ........................................................................................................................................................... 6
1.曲外情况之一 ...................................................................................................................................................... 6 2.曲外情况之二 ...................................................................................................................................................... 1
第二:田野侧有附加悬挂承载受力分析 ................................................................................................................................ 1
一、 直线中间柱 ........................................................................................................................................................... 2 二、 曲外中间柱 ........................................................................................................................................................... 1 三、 曲内中间柱 ........................................................................................................................................................... 5
1、中间柱曲内情况之一........................................................................................................................................ 5 2、中间柱曲内情况之二........................................................................................................................................ 6 四、 直线转换柱 ......................................................................................................................................................... 10 五、 曲内转换柱 ......................................................................................................................................................... 12 六、 曲外转换柱 ......................................................................................................................................................... 16
1
第一:田野侧无附加悬挂承载受力分析
一、 直线中间柱 曲线力(之字力) 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 曲线力〔之字力〕产生的扭矩Mq=± kN·m〔按最大情况考虑〕, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx±3.56=9.26〔2.14〕〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕, 合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。 力矩(kNm) + 线路侧 合力矩 悬挂力矩 O 曲线力矩 作用点 田野侧 -
结论:直线中间柱受力方向线路侧。
二、 曲外中间柱
1
曲线力(之字力) 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 曲线力产生的扭矩Mq=3.56 kN·m〔按最小情况考虑〕, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx=5.7+3.56=9.26〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕 合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。 力矩(kNm) + 线路侧 合力矩 曲线力矩 悬挂力矩 O 作用点 田野侧 -
结论:曲外中间柱受力方向线路侧。
2
三、 曲内中间柱 1、曲内情况之一 曲线力 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 曲线半径R<2000m时,曲线力产生的扭矩Mq kN·m, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx<0〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕 合力矩为0的情况极少,例如:见下表 跨距 曲线半径R 夹角 50 50 50 50 50 50 50 50 600 715 800 1000 1200 1300 1400 1500 88 张力kN 30 30 30 30 30 30 30 30 曲线力kN -2.50 -2.09 -1.87 -1.50 -1.25 -1.15 -1.07 -0.99 力臂长m 力矩kNm 曲线力力矩kNm 18.52 15.50 13.87 11.08 9.22 8.52 7.90 7.36 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36
合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 力矩(kNm) + 线路侧 悬挂力矩 O - 作用点 合力矩 - 曲线力矩 - 田野侧
结论:曲线半径R<2000m时,中间柱受力向田野侧。
3
2、曲内情况之二 曲线力 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 曲线半径R≥2000m时,曲线力产生的扭矩Mq>-5.7 kN·m, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx>0〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕 合力矩为0的情况极少,例如:见下表
跨距 曲线半径R 50 50 50 50 50 50 2000 2500 3000 3125 3500 4000 夹角 张力kN 30 30 30 30 30 30 曲线力kN 0.75 0.60 0.50 0.48 0.43 0.38 力臂长m 力矩kNm 5.58 4.42 3.72 3.56 3.18 9 曲线力力矩kNm -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -3.18 -2.79
合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。
力矩(kNm) + 线路侧 悬挂力矩 合力矩 O 作用点 曲线力矩 田野侧 -
结论:曲线半径R≥2000m时,相当于直线区段,中间柱受力向线路侧。
4
四、 直线及曲内转换柱 曲线力 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
底板
经理想简易受力分析计算,
1.直线区段,转换柱相当于在曲内受力情况,相当曲线半径R=715m的曲线力, 所产生的扭矩Mq= kN·m〔按最小情况考虑〕,
悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx=5.7=〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕
合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 2.曲内区段,转换柱相更当于在曲内受力情况,相当曲线半径R<715m的曲线力,
例如曲内曲线半径R=2000m时,曲内转换柱受力情况相当于R=526m的曲线力,产生的力矩为Mq=-21.07 kN·m;曲内曲线半径R=600m时,曲内转换柱受力情况相当于R=326m的曲线力,产生的力矩为Mq=-34 kN·m,力矩绝对值远远大于悬挂力矩〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕, 合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 力矩(kNm) + 线路侧 悬挂力矩 O 作用点 合力矩 田野侧 - 曲线力矩 结论:直线及曲内转换柱受力方向均向田野侧。 5
五、 曲外转换柱 1.曲外情况之一 曲线力 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
底板
经理想简易受力分析计算,
1.曲外区段,当曲线半径R<1150m,转换柱相当于在直线受力情况,相当曲线半径R≥2000m的曲线力,
所产生的扭矩Mq>-kN·m〔按最小情况考虑〕,如下表显示 曲线半径跨距 50 50 50 R 800 1000 1100 换算反曲线半径R 6663 2500 2036 夹角 张力kN 30 30 30 曲线力kN 力臂长m -0.22 -0.60 -0.73 曲线力力矩kNm -1.63 -4.42 -5.42
悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx>0〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕
合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。 力矩(kNm) + 线路侧 悬挂力矩 合力矩 O 作用点 曲线力矩 田野侧 -
结论:曲外区段,当曲线半径R<1150m曲外转换柱受力方向均向线路侧。
6
2.曲外情况之二 曲线力 悬 悬挂
挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
底板
经理想简易受力分析计算,
1.曲外区段,当曲线半径R≥1150mm,转换柱相当于在曲内受力情况,相当曲线半径R<2000m的曲线力,
所产生的扭矩Mq≤-kN·m〔按最小情况考虑〕,如下表显示 曲线半径跨距 50 50 50 50 50 50 R 1150 1200 1500 2000 2500 4000 换算反曲线半径R 1885 1764 1363 1110 997 867 夹角 张力kN 30 30 30 30 30 30 曲线力kN 力臂长m -0.80 -0.85 -1.10 -1.35 -1.50 -1.73 曲线力力矩kNm -5.89 -6.28 -8.14 -10.00 -11.08 -12.78 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx<0〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕
合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。
力矩(kNm) + 线路侧 悬挂力矩 O 作用点 合力矩 田野侧 - 曲线力矩 结论:曲外区段,当曲线半径R≥1150m曲外转换柱受力方向均向田野侧。 第二:田野侧有附加悬挂承载受力分析 1
一、 直线中间柱 附加悬挂重力
悬 悬挂
挂 曲线力(之字力) 重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板
线索曲线力〔之字力〕产生的扭矩Mq=±3.56 kN·m〔按最大情况考虑〕, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加悬挂重量产生的扭矩-Mx=-0.44k N·m。 合力矩MR=Mq+Mx+Mx =±-0.44=7.82〔1.7〕〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕, 合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。 力矩(kNm) + 线路侧 合力矩 悬挂力矩 O 附加力矩 作用点 曲线力矩
田野侧 - 2
具体分析见下表
表1直线中间柱工作支〔之字力〕曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕 跨距 相当曲线半径R 3125 -3125 受力方向 1 -1 627678 夹角 弧度 张力kN 30 30 COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 定位方式 50 50 0.48 -0.48 3.56 3.56 正定位 -3.56 -3.56 反定位
表2直线中间柱单支悬挂重力扭矩分析表 跨距 50 接触线kN 承力索kN 吊弦重量kN 悬挂支数 1 腕臂总kN 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 1.5 力矩kNm 5.70 线索悬挂力矩kNm 5.70
表3直线附加导线曲线力扭矩分析表
跨距 50 ∞
相当曲线半径R 受力方向 0 夹角 90 弧度 张力kN 13 COS 曲线力kN 0.00 力臂长m 8 力矩knm 0.00 线索曲线力力矩kNm 0.00 表4附加导线悬挂重力扭矩分析表
跨距 50 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 1 受力方向 力臂长m -1 1 力矩kNm -0.44 线索悬挂力矩kNm -0.44 表5支柱外缘垂直时重力扭矩分析表
支柱型号 支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 支柱外缘垂直时,重心偏移量m 受力方向 -1 -1 力臂长m 力矩kNm -0.97 -1.06 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06
表6 直线中间柱合力距汇总表 直线中间跨距 柱工作支曲线力扭曲线半径R 矩〔kNm〕 50 50 3125 -3125 3.56 -3.56 直线中间柱单支悬挂重力扭矩〔kNm〕 5.70 5.70 直线附加导线曲线力扭矩〔kNm〕 0.00 0.00 附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 -0.44 -0.44 直线支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 直线中间柱合力扭矩〔考虑支直线中间柱合力扭矩〔不考虑支柱〕〔kNm〕 柱〕〔kNm〕 7.86 0.73 8.83 1.70
结论:合力距∑>0, 直线中间柱受力方向线路侧。
3
二、 曲外中间柱 附加悬挂力
悬 悬挂
挂 曲线力(之字力) 重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 线索曲线力产生的扭矩Mq=3.56 kN·m〔按最小情况考虑〕, 悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加悬挂重量产生的扭矩-Mx=-0.28k N·m。
附加悬挂曲线力产生的扭矩Mq=1.21 kN·m〔按R=4000M曲外情况考虑〕, 合力矩MR=Mq+Mx Mq+Mx =〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕
合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。 力矩(kNm) + 线路侧 合力矩 线索曲线力矩 附加曲线力矩 线索悬挂力矩 O 附加悬挂力矩 作用点 田野侧 -
1
具体分析见下表
表1曲外中间柱工作支曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕 跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 88 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 4.59 2.85 2.50 2.09 1.87 1.50 1.36 1.30 1.25 1.15 1.07 0.99 0.93 0.83 0.75 0.60 0.50 0.48 0.43 0.38 7.4 33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 3.72 3.56 3.18 2.79 33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 3.72 3.56 3.18 2.79 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 50 1600 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 50 3500 50 4000
表2曲外中间柱单支悬挂重力扭矩分析表 跨距 50 接触线kN 承力索kN 吊弦重量kN 悬挂支数 1 腕臂总kN 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 5.70 线索悬挂力矩kNm 5.70 表3曲外附加导线曲线力扭矩分析表
跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 夹角 1 88 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 2
1.99 1.23 1.08 0.91 0.81 0.65 0.59 0.56 0.54 0.50 0.46 0.43 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 跨距 R 受力方向 1 1 1 1 1 1 1 1 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 13 13 13 13 13 13 13 13 0.40 0.36 0.33 0.26 0.22 0.21 0.19 0.16 8 8 8 8 8 8 8 8 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 1.49 1.31 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 1.49 1.31 50 1600 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 50 3500 50 4000 40477
表4附加导线悬挂重力扭矩分析表
跨距 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 受力方向 力臂长m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm 50 1 -1 1 -0.44 -0.44
表5支柱外缘垂直时重力扭矩分析表
支柱型号 支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 支柱外缘垂直时,重心偏移量m 受力方向 -1 -1 力臂长1m 力矩kNm -0.97 -1.06 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06 表6曲外中间柱合力距汇总表
曲外中间跨距 曲线半径R 柱工作支曲线力扭曲外中间柱单支支悬挂重力曲外附加导线曲线力扭矩〔kNm〕 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 3
附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 曲外支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 曲外中间柱合力扭矩〔考虑支曲外中间柱合力扭矩〔不考虑支矩〔kNm〕 扭矩〔kNm〕 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 326 526 600 715 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 3000 3125 33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 3.72 3.56 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 柱〕〔kNm〕 柱〕〔kNm〕 54.20 35.23 31.48 27.05 24.66 20.56 19.08 18.46 17.83 16.81 15.90 15.10 14.42 13.28 12.48 10.78 9.75 9.53 55.17 36.20 32.45 28.02 25.63 21.53 20.05 19.43 18.80 17.78 16.87 16.07 15.39 14.25 13.45 11.75 10.72 10.50 曲外中间跨距 曲线半径R 柱工作支曲线力扭曲外中间柱单支支悬挂重力曲外附加导线曲线力扭矩〔kNm〕 1.49 1.31 附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 -0.44 -0.44 曲外支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 曲外中间柱合力扭矩〔考虑支曲外中间柱合力扭矩〔不考虑支矩〔kNm〕 扭矩〔kNm〕 50 50 3500 4000 3.18 2.79 5.70 5.70 柱〕〔kNm〕 柱〕〔kNm〕 8.96 8.39 9.93 9.36
结论:合力距∑>0,曲外中间柱受力方向线路侧。
4
附加曲线力 三、 曲内中间柱
悬 悬挂 1、中间柱曲内情况之一 挂 线索曲线力 重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板
曲线半径R≤3000m时,线索曲线力产生的扭矩Mq<-4 kN·m〔按R=2800M曲外情况考虑〕, 线索悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加悬挂重量产生的扭矩-Mx=-0.28k N·m。
附加悬挂曲线力产生的扭矩Mq<-kN·m〔按R=2800M曲外情况考虑〕, 合力矩MR=Mq+Mx +Mq+Mx<0〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕 合力矩为0的情况极少,例如:见下表 跨距 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 曲线半径R 326 526 600 715 800 1000 1200 1300 1400 1500 2000 2500 夹角 88 附加曲线力力矩knm 线索曲线力力矩knm 线索悬挂力矩(knm) 线索悬挂力矩(knm) - 合力距knm 合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 线路侧 力矩(kNm) 线索悬挂力矩 + O 作用点
- 附加悬挂力矩 合力矩 - 附加曲线力矩 田野侧 - 线索曲线力矩
结论:曲线半径R<3000m时,中间柱受力向田野侧。
5
2、中间柱曲内情况之二 附加曲线力
悬 悬挂 悬挂曲线力 挂
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 曲线半径R>3000m时,线索曲线力产生的扭矩Mq>-4kN·m, 线索悬挂重量产生的扭矩-Mx=5.7k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加悬挂重量产生的扭矩-Mx=-0.44k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加曲线力产生的扭矩Mq·m,
合力矩MR=Mq+Mx +Mq+Mx>0〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕 合力矩为0的情况极少,例如:见下表
跨距 50 50 50 50 曲线半径R 3000 3125 3500 4000 夹角 附加曲线力力矩knm -1.21 线索曲线力力矩knm 线索悬挂力矩(knm) 线索悬挂力矩(knm) 合力距knm 合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。
线路侧 力矩(kNm) + 线索悬挂力矩 合力矩 附加悬挂力矩 O -0.28 作用点
附加曲线力矩 线索曲线力矩 田野侧 -
6
具体分析见下表
表1曲内中间柱工作支曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕 跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 88 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 -4.59 -2.85 -2.50 -2.09 -1.87 -1.50 -1.36 -1.30 -1.25 -1.15 -1.07 -0.99 -0.93 -0.83 -0.75 -0.60 -0.50 -0.48 -0.43 -0.38 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -3.18 -2.79 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -3.18 -2.79 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 50 1600 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 50 3500 50 4000
表2曲内中间柱单支悬挂重力扭矩分析表 跨距 50 接触线kN 承力索kN 吊弦重量kN 悬挂支数 1 腕臂总kN 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 5.70 线索悬挂力矩kNm 5.70 表3曲内附加导线曲线力扭矩分析表
跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 88 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 7
-1.99 -1.23 -1.08 -0.91 -0.81 -0.65 -0.59 -0.56 -0.54 -0.50 -0.46 -0.43 -0.40 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 2 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 -15.92 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 50 1600 跨距 R 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 13 13 13 13 13 13 13 -0.36 -0.33 -0.26 -0.22 -0.21 -0.19 -0.16 8 8 8 8 8 8 8 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 50 3500 50 4000
表4附加导线悬挂重力扭矩分析表
跨距 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 受力方向 力臂长m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm 50 1 -1 1 -0.44 -0.44
表5支柱外缘垂直时重力扭矩分析表 支柱型号 支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 支柱外缘垂直时,重心偏移量m 受力方向 -1 -1 力臂长m 力矩kNm -0.97 -1.06 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06 表6曲内中间柱合力距汇总表 曲内中间跨距 曲线半径R 柱工作支曲线力扭矩〔kNm〕 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 326 526 600 715 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 3000 3125 3500 4000 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -3.18 -2.79 曲内中间柱单支悬挂重力扭矩〔kNm〕 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 5.70 曲内附加导线曲线力扭矩〔kNm〕 -15.92 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 8
附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 曲内支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 曲内中间柱合力扭矩〔考虑支曲内中间柱合力扭矩〔不考虑支柱〕〔kNm〕 柱〕〔kNm〕 -45.62 -22.90 -18.46 -16.07 -11.98 -10.50 -9.87 -9.25 -8.22 -7.31 -6.52 -5.84 -4.70 -3.90 -2.19 -1.17 -0.94 -0.37 0.20 -44.65 -25.68 -21.93 -17.49 -15.10 -11.01 -9.53 -8.91 -8.28 -7.26 -6.35 -5.55 -4.87 -3.73 -2.93 -1.22 -0.20 0.03 0.60 1.16
结论:曲线半径R>3000m时,合力距∑>0,中间柱受力向线路侧。
曲线半径R ≤3000m时,合力距∑<0,中间柱受力向田野侧。
9
附加曲线力 四、 直线转换柱
悬 悬挂
挂
重
力 悬挂曲线力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板
1.直线区段,转换柱相当于在曲内受力情况,相当曲线半径R=715m的曲线力, 线索曲线力产生的扭矩Mq=-15.5 kN·m〔按最小情况考虑〕, 线索悬挂重量产生的扭矩-Mxk N·m〔按最大情况考虑〕。 附加曲线力为0,产生的扭矩Mq=0 kN·m〔按最小情况考虑〕, 附加悬挂重量产生的扭矩:Mx=-0.44k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx +Mq+Mx =-0.44=-4.22〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕 合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 力矩(kNm) + 线路侧 线索悬挂力矩 附加悬挂力矩 -0.44 O 作用点 合力矩 线索曲线力矩 - 田野侧 具体分析见下表 表1直线转换柱下锚支曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕 跨距 曲线半径R 反曲线半径R 715 受力方向 -1 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN -2.09 力臂长m 力矩knm -15.50 线索曲线力力矩kNm -15.50 50 ∞
88 1.54 30 0.03 表2直线转换柱工作支曲线力扭矩分析表 跨距 50 50 相当曲线半径R 3125 -3125 受力方向 1 -1 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 0.48 -0.48 力臂长m 力矩knm 3.56 -3.56 线索曲线力力矩kNm 定位方式 1.56 1.56 30 0.01 30 0.01 10
3.56 正定位 -3.56 反定位
表3直线转换柱两支悬挂重力扭矩分析表 跨距 50
接触线kN 0.01 承力索kN 0.01 吊弦重量kN 0.00 悬挂支数 2 腕臂总kN 0.92 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 11.40 线索悬挂力矩kNm 11.40 表4直线附加导线曲线力扭矩分析表 跨距 50 ∞
相当曲线半径R 受力方向 0 夹角 90 弧度 7 张力kN COS 曲线力kN 0.00 力臂长m 8 力矩knm 0.00 线索曲线力力矩kNm 0.00 13 6E-17 表5附加导线悬挂重力扭矩分析表
跨距 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 受力方向 力臂长m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm 50
0.01 0.09 1 -1 1 -0.44 -0.44 表6支柱外缘垂直时重力扭矩分析表 支柱型号
支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 支柱外缘垂直时,重心偏移量m 0.05 0.05 受力方向 -1 -1 力臂长1m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06 0.05 -0.97 0.05 -1.06 表7直线转换柱合力距汇总表 反曲跨距 曲线半径R 50 ∞ 50 ∞
线半径R 715 715 直线转换柱下锚支曲线力扭直线转换柱工作支曲线力扭直线转换柱两支悬挂重力扭直线附加导线曲线力扭矩附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 直线支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 直线转换柱合力扭矩〔考虑支柱〕〔kNm〕 -7.64 -14.77 直线转换柱合力扭矩〔不考虑支柱〕〔kNm〕 矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 〔kNm〕 -15.50 -15.50 3.56 -3.56 5.70 5.70 0.00 0.00 -0.44 -0.44 -6.67 -13.80 结论:支柱外缘垂直或中心直立时,合力距∑<0,直线转换柱受力方向为田野侧。
11
附加曲线力 五、 曲内转换柱
悬 悬挂
挂
重
力 悬挂曲线力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板
.曲内区段,转换柱相更当于在曲内受力情况,相当曲线半径R<715m的曲线力, 例如曲内曲线半径R=2000m时,曲内转换柱受力情况相当于R=526m的曲线力, 线索悬挂产生的力矩为Mq=-21.07 kN·m;
曲内曲线半径R=600m时,曲内转换柱受力情况相当于R=326m的曲线力, 线索悬挂产生的力矩为Mq=-34 kN·m,
力矩绝对值远远大于悬挂力矩〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕, 附加悬挂重量力矩Mx=-0.44k N·m
附加曲线力产生的力矩为Mq·m,均为负值。
最小合力矩MR=Mq+Mx +Mq+Mx =11.4-15.5-0.44=-4.22〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕; R=600M时,最大合力矩MR=Mq+Mx +Mq+Mx =11.4-34-0.44-8.01=-30.73〔kN·m〕〔负值时,合力矩产生顺时针扭矩〕;
合力矩使支柱向田野侧受力。那么下部横卧板安置线路侧,上部横卧板安置田野侧。 线路侧 力矩(kNm) 线索悬挂力矩 + O 作用点 - 附加悬挂力矩 附加曲线力矩 - 合力矩 田野侧 - 线索曲线力矩
具体分析见下表
12
表1曲内转换柱下锚支曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕
跨距 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 曲线半径R 326 526 600 715 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 3000 3125 3500 4000 反曲线半径R 224 302 325 357 377 416 432 441 447 460 472 483 494 512 526 554 576 580 593 605 受力方向 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 夹角 弧度 张力kN 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 COS 曲线力kN -6.69 -4.95 -4.59 -4.20 -3.97 -3.60 -3.46 -3.40 -3.35 -3.26 -3.17 -3.10 -3.04 -2.93 -2.85 -2.70 -2.60 -2.58 -2.52 -2.47 力臂长m 力矩knm -49.49 -36.61 -33.99 -31.05 -29.35 -26.64 -25.64 -25.17 -24.78 -24.09 -23.47 -22.93 -22.46 -21.69 -21.07 -19.99 -19.21 -19.06 -18.67 -18.28 线索曲线力力矩kNm -49.49 -36.61 -33.99 -31.05 -29.35 -26.64 -25.64 -25.17 -24.78 -24.09 -23.47 -22.93 -22.46 -21.69 -21.07 -19.99 -19.21 -19.06 -18.67 -18.28 表2曲内转换柱工作支曲线力扭矩分析表
跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 88 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 13
-4.59 -2.85 -2.50 -2.09 -1.87 -1.50 -1.36 -1.30 -1.25 -1.15 -1.07 -0.99 -0.93 -0.83 -0.75 -0.60 -0.50 -0.48 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 50 1600 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 跨距 R 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 30 30 -0.43 -0.38 -3.18 -2.79 -3.18 -2.79 50 3500 50 4000
表3曲内转换柱两支悬挂重力扭矩分析表
跨距 50 接触线kN 承力索kN 吊弦重量kN 悬挂支数 2 腕臂总kN 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 11.40 线索悬挂力矩kNm 11.40 表4曲内附加导线曲线力扭矩分析表
跨距 50 50 50 50 50 R 326 526 600 715 800 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 88 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 -1.99 -1.23 -1.08 -0.91 -0.81 -0.65 -0.59 -0.56 -0.54 -0.50 -0.46 -0.43 -0.40 -0.36 -0.33 -0.26 -0.22 -0.21 -0.19 -0.16 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 -15.92 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 -15.92 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 50 1000 50 1100 50 1150 50 1200 50 1300 50 1400 50 1500 50 1600 50 1800 50 2000 50 2500 50 3000 50 3125 50 3500 50 4000
表5附加导线悬挂重力扭矩分析表 受力方跨距 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 向 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm 50 1 -1 1 -0.44 -0.44 表6支柱外缘垂直时重力扭矩分析表 支柱型号 支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 14
支柱外缘垂直时,重心偏移量m 受力方向 力臂 长1m 力矩 kNm -0.97 -1.06 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06 -1 -1
表7曲内转换柱合力距汇总表 反曲跨距 曲线半径R 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 线半径R 曲内转换柱下锚支曲线力扭曲内转换柱工作支曲线力扭曲内转换柱两支悬挂重力扭曲内附加导线曲线力扭矩附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 曲内支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 曲内转换柱合力扭矩〔考虑支柱〕〔kNm〕 -89.41 -57.57 -51.19 -43.82 -39.73 -32.92 -30.44 -29.35 -28.34 -26.62 -25.09 -23.75 -22.60 -20.69 -19.28 -16.49 -14.69 -14.30 -13.35 -12.39 曲内转换柱合力扭矩〔不考虑支柱〕〔kNm〕 -88.44 -56.60 -50.22 -42.85 -38.76 -31.96 -29.47 -28.38 -27.37 -25.65 -24.12 -22.78 -21.63 -19.72 -18.31 -15.52 -13.72 -13.33 -12.38 -11.42 矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 〔kNm〕 -49.49 -36.61 -33.99 -31.05 -29.35 -26.64 -25.64 -25.17 -24.78 -24.09 -23.47 -22.93 -22.46 -21.69 -21.07 -19.99 -19.21 -19.06 -18.67 -18.28 -33.99 -21.07 -18.52 -15.50 -13.87 -11.08 -10.07 -9.65 -9.22 -8.52 -7.90 -7.36 -6.90 -6.12 -5.58 -4.42 -3.72 -3.56 -3.18 -2.79 11.40 -15.92 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 -9.87 -8.67 -7.26 -6.50 -5.19 -4.72 -4.52 -4.32 -3.99 -3.70 -3.45 -3.23 -2.87 -2.61 -2.07 -1.74 -1.67 -1.49 -1.31 326 224 526 302 600 325 715 357 800 377 1000 416 1100 432 1150 441 1200 447 1300 460 1400 472 1500 483 1600 494 1800 512 2000 526 2500 554 3000 576 3125 580 3500 593 4000 605 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 结论:合力距∑<0,曲内转换柱受力方向为田野侧。
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附加曲线力 六、 曲外转换柱
悬 悬挂
挂 线索曲线力
重
力 支柱
上部横卧板
下部横卧板
经理想简易受力分析计算, 底板 1.曲外区段,
线索悬挂重量产生的扭矩-Mx=,11.4k N·m〔按最大情况考虑〕。 附加悬挂重量产生的扭矩-Mx=,-0.44k N·m〔按最大情况考虑〕。 合力矩MR=Mq+Mx+ Mq+Mx>0〔kN·m〕〔正值时,合力矩产生逆时针扭矩〕
合力矩使支柱向线路侧受力。那么下部横卧板安置田野侧,上部横卧板安置线路侧。
+ 线路侧 力矩(kNm) -0.44 - 线索悬挂力矩 附加曲线力矩 合力矩 O 非支线索曲线力田野侧 作用点
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具体分析见下表
表1曲外转换柱工作支曲线力扭矩分析表〔逆+顺-〕 曲线半径R 326 526 600 715 ∞ 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 3000 3125 3500 4000 -6663 -2500 -2036 -1885 -1764 -1581 -1454 -1363 -1287 -1181 -1110 -997 -900 -924 -895 -867 反曲线半径R 597 1994 3738 受力方向 1 1 1 0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 夹角 0 弧度 0 张力kN 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 COS 曲线力kN 2.50 0.75 0.40 0.00 -0.22 -0.60 -0.73 -0.80 -0.85 -0.94 -1.03 -1.10 -1.16 -1.27 -1.35 -1.50 -1.57 -1.62 -1.66 -1.73 力臂长m 力矩knm 18.52 5.58 2.94 0.00 -1.63 -4.42 -5.42 -5.89 -6.28 -6.97 -7.59 -8.14 -8.60 -9.38 -10.00 -11.08 -11.62 -12.01 -12.32 -12.78 线索曲线力力矩kNm 18.52 5.58 2.94 0.00 -1.63 -4.42 -5.42 -5.89 -6.28 -6.97 -7.59 -8.14 -8.60 -9.38 -10.00 -11.08 -11.62 -12.01 -12.32 -12.78
表2曲外转换柱工作支悬挂重力扭矩分析表
R 326 526 600 715 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 88 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 4.59 2.85 2.50 2.09 1.87 1.50 1.36 1.30 1.25 1.15 1.07 0.99 0.93 0.83 0.75 0.60 17
33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 R 3000 3125 3500 4000 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 1 1 1 1 30 30 30 30 0.50 0.48 0.43 0.38 3.72 3.56 3.18 2.79 3.72 3.56 3.18 2.79
表3曲外转换柱两支悬挂重力扭矩分析表 接触线kN 承力索kN 吊弦重量kN 悬挂支数 2 腕臂总kN 线索悬挂重量kN 1.35 力臂长1m 力臂长2m 力矩kNm 11.40 线索悬挂力矩kNm 11.40 表4曲外附加导线曲线力扭矩分析表 R 326 526 600 715 800 1000 1100 1150 1200 1300 1400 1500 1600 1800 2000 2500 3000 3125 3500 4000 受力方向 夹角 弧度 张力kN COS 曲线力kN 力臂长m 力矩knm 线索曲线力力矩kNm 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 88 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 13 1.99 1.23 1.08 0.91 0.81 0.65 0.59 0.56 0.54 0.50 0.46 0.43 0.40 0.36 0.33 0.26 0.22 0.21 0.19 0.16 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 1.49 1.31 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 1.49 1.31
表5附加导线悬挂重力扭矩分析表 跨距 回流线kN 角钢kN 悬瓷kN 悬挂支数 受力方向 力臂长m 力矩kNm 线索悬挂力矩kNm 50 1 -1 1 -0.44 -0.44
表6支柱外缘垂直时重力扭矩分析表
支柱型号 支柱重量kN 重心高度m 受力支点距重心距离m 18
支柱外缘垂直时,重心偏移量m 受力方向 -1 -1 力臂长1m 力矩kNm -0.97 -1.06 线索悬挂力矩kNm -0.97 -1.06
表7曲外转换柱合力距汇总表 曲外转跨距 曲线半径R 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 326 526 600 597 1994 3738 反曲线半径R 换柱下锚支曲线力扭曲外转换柱工作支曲线力扭曲外转换柱两支悬挂重力扭曲外附加导线曲线力扭矩附加导线悬挂重力扭矩〔kNm〕 曲外支柱外缘垂直时重力扭〔kNm〕 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 -0.97 曲外转换柱合力扭矩〔考虑支柱〕曲外转换柱合力扭矩〔不考虑支柱〕矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 矩〔kNm〕 〔kNm〕 18.52 5.58 2.94 0.00 -1.63 -4.42 -5.42 -5.89 -6.28 -6.97 -7.59 -8.14 -8.60 -9.38 -10.00 -11.08 -11.62 -12.01 -12.32 -12.78 33.99 21.07 18.52 15.50 13.87 11.08 10.07 9.65 9.22 8.52 7.90 7.36 6.90 6.12 5.58 4.42 3.72 3.56 3.18 2.79 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 11.40 15.92 9.87 8.67 7.26 6.50 5.19 4.72 4.52 4.32 3.99 3.70 3.45 3.23 2.87 2.61 2.07 1.74 1.67 1.49 1.31 〔kNm〕 〔kNm〕 78.41 46.51 40.12 32.74 28.73 21.84 19.36 18.26 17.25 15.53 14.00 12.66 11.51 9.60 8.18 5.39 3.83 3.21 2.33 1.30 79.38 47.48 41.09 33.71 29.70 22.81 20.32 19.23 18.22 16.50 14.97 13.63 12.48 10.57 9.15 6.36 4.80 4.18 3.30 2.27 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 -0.44 715 ∞ 800 -6663 1000 -2500 1100 -2036 1150 -1885 1200 -1764 1300 -1581 1400 -1454 1500 -1363 1600 -1287 1800 -1181 2000 -1110 2500 3000 3125 3500 4000 -997 -900 -924 -895 -867
结论:曲外区段,∑>0,曲外转换柱受力方向均向线路侧。
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