第二节简单悬挂负载计算及安装曲线课件.ppt
2022/12/22,第二章 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 支柱负载及容量计算第六节 链形悬挂锚段长度的计算第七节 接触网设计概述及平面布置,2022/12/22,（1）弛度处于两端固定，且不会发生移动的状态下的柔软线索，其最低点至两悬挂点间的垂直距离，称为该线索的弛度。（2）张力柔软线索在外力作用下其内部产生的内应力。,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,1几个重要的基本概念,2022/12/22,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,1几个重要的基本概念,（3）等高悬挂对于同一参考水平面两悬挂点高度相等的悬挂。（4）不等高悬挂对于同一参考水平面两悬挂点高度不相等的悬挂。（5）简单悬挂只有一根线索的悬挂。,2022/12/22,（6）跨距是指两相邻支柱（隧道内为定位点)间的水平距离。接触网中有五个跨距概念：实际跨距（即跨距）、经济跨距、技术跨距、当量跨距和临界跨距。（7）当量跨距为了减少设计计算和绘图工作量，根据一定条件假设的一个计算跨距，在该跨距内，导线张力随温度的变化规律能代表一个锚段内所有实际跨距中导线张力随温度的变化规律。,1几个重要的基本概念,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,（8）临界跨距为了判定悬挂线索的张力是否超标，为线索物理状态方程确定一个合理的起始状态而假设的一个计算跨距，该跨距内的线索在最低设计温度或最大设计覆冰时其张力达到临界状态，即接触网线索即将产生最大张力时的状态。,1几个重要的基本概念,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,（1）弛度计算公式推导假设条件：(1)、线索两端固定、只受重力作用；,2等高悬挂的计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,(2)、线索十分柔软、刚度不计；(3)、线索的直径与其长度相比较忽略不计；(4)、线索的自重沿跨距均匀分布。,2022/12/22,2等高悬挂的计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,（2）等高悬挂线索的张力变化,2等高悬挂的计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,（2）等高悬挂线索的张力变化,2等高悬挂的计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,计算方法：分解法；斜弛度法,分解法计算用图,（1）分解法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,计算方法：分解法；斜弛度法,分解法计算用图,（1）分解法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,斜弛度法计算用图,3不等高悬挂的计算,（2）斜弛度法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,斜弛度法计算用图,3不等高悬挂的计算,（2）斜弛度法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,斜弛度法计算用图,3不等高悬挂的计算,（2）斜弛度法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,斜弛度法计算用图,3不等高悬挂的计算,重要结论：一个不等高悬挂的弛度可转换为等高悬挂进行计算。,（2）斜弛度法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,不等高悬挂分析用图,（2）不等高悬挂的曲线方程,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,（3）不等高悬挂的张力差分析,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,（4）不等高悬挂的张力差分析上拔力,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,（4）不等高悬挂的张力差分析上拔力,上拔力存在的危害！如何消除上拔力！,上拔力产生的条件,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,上拔力产生的条件,3不等高悬挂的计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,3不等高悬挂的计算,（5）不等高悬挂线索实长计算,分解法,微分法,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,（3）等高悬挂线索的实长计算,2等高悬挂的计算,线索实长与跨距的长度差距很小，大致在0.05%0.1%之间,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,2等高悬挂的张力与弛度计算,第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线,2.1单根架空线索的张力和弛度计算,2022/12/22,几个重要的基本概念,1安装曲线由于接触网的气候特性，接触网的弛度、张力、机械位置参数等均随大气温度变化而变化，为了施工和运营需要，人们将相关参数随温度的变化情况以曲线的形式绘制于特定直角坐标系中，用于指导接触网施工和运营检调。这种曲线称为安装曲线。从大类上讲，接触网常用安装曲线有：张力温度曲线；弛度温度曲线；定位器位置温度曲线；腕臂位置温度曲线；补偿安装曲线。2当量跨距为了减少设计计算和绘图工作量，根据一定条件假设的一个计算跨距，在该跨距内，导线张力随温度的变化规律能代表一个锚段内所有实际跨距中导线张力随温度的变化规律。3临界跨距为了判定简单悬挂线索的张力是否超标，为线索物理状态方程确定一个合理的起始状态而假设的一个计算跨距，该跨距内的线索在最低设计温度或最大设计覆冰时其张力达到临界状态，即接触网线索即将产生最大张力时的状态。,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,4临界负载为了判定链形悬挂线索的张力是否超标，为线索物理状态方程确定一个合理的起始状态而假设的一个计算负载，该负载可能产生于最低设计温度时，也可能产生于最大覆冰时，此时链形悬挂承力索的张力达到逼近最大允许张力的临界状态。5临界温度为了判定简单悬挂线索的弛度是否超标，为线索物理状态方程确定一个合理的起始状态而假设的一个计算温度，在该温度下，线索弛度达到逼近最大允许弛度的临界值，最大弛度既可能出现在最高温度时，也可能出现在最大覆冰时。,几个重要的基本概念,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,2.2简单悬挂的状态方程,1状态方程的建立,2022/12/22,2确定状态方程中的跨距取值当量跨距,1我国采用的是张力相等法！2能够设置“当量跨距”的物理基础3公式证明。,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,2确定状态方程中的跨距取值当量跨距,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,2确定状态方程中的跨距取值当量跨距,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,3确定状态方程的起始状态临界跨距,（1）临界跨距的定义,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,（2）临界跨距的计算,3确定状态方程的起始状态临界跨距,由定义，设最低温度所对应的状态为起始条件，覆冰所对应的状态为待求状态，代入状态方程，求出临界跨距。,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,小跨距,3确定状态方程的起始状态临界跨距,（3）临界跨距的应用,区分大跨距和小跨距，确定状态方程的起始条件,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,大跨距,3确定状态方程的起始状态临界跨距,（3）临界跨距的应用,区分大跨距和小跨距，确定状态方程的起始条件,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,3确定状态方程的起始状态临界跨距,（3）临界跨距的应用,区分大跨距和小跨距，确定状态方程的起始条件,（a）当临界跨距小于当量跨距时，最大张力出现在最大附加负载时，取覆冰状态为起始条件；（b）当临界跨距大于当量跨距时，最大张力出现在最低温度时，取最低温度状态为起始条件；（c）当二者相等时，任取一种条件为起始条件。,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,3确定状态方程的起始状态临界温度,（1）临界温度的定义,（2）临界温度的计算,求出临界温度后，将其与最高温度进行比较，判断状态方程的起始状态。当临界温度小于最高温度时，最大弛度出现在最高温度时，取最高温度为起始条件；当临界温度大于最高温度时，最大弛度出现在最大覆冰时，取覆冰温度为起始条件；当临界温度等于最高温度时，最大弛度出现在两种情况下，取任一条件为起始条件；,2.2简单悬挂的状态方程,2022/12/22,4简单悬挂安装曲线的绘制,第一步：确定接触悬挂的计算负载；（已讲）第二步：确定并计算当量跨距，取为5的整倍数；第三步：计算临界跨距；第四步：确定起始条件；第五步：利用状态方程，计算张力温度对照表；第六步：计算接触线弛度与温度对照表。注意：每一个实际跨距有一条弛度-温度曲线；张力温度曲线是一个锚段一条曲线。第七步：根据张力温度，弛度温度对照表绘制安装曲线,2.2简单悬挂的状态方程,
