线路架空支架设计计算书.doc

线路架空设计计算书1. 架空设计本框架涵顶进范围里有4条铁路线，分别为机I线、客走线、焦柳线和油专线，线间距分别为：6.9m，7.65m，15.45m，其中机I线位于R=500m的圆曲线上、客走线和焦柳线的线路在地道桥架空范围里位于R=600m的圆曲线上，油专线位于缓和曲线上。1.1 焦柳线线路架空 架空右幅框架：主跨纵梁采用D16型便梁，左跨纵梁采用每边4根I56工字钢，右跨纵梁采用每边3-4扣P60轨束梁做纵梁。 架空左幅框架：主跨纵梁采用D16型便梁，左跨纵梁采用每边4根I56工字钢。1.2 油专线、机I线及客走线线路架空 架空右幅框架：主跨采用每边2片HN900b H型钢，左跨纵梁采用每边4根I56工字钢，右跨纵梁采用每边3-4扣P60轨束梁做纵梁。 架空左幅框架：主跨采用每边2片HN900b H型钢，左跨纵梁采用每边4根I56工字钢。以上线路架空段除D型施工便梁以外，主跨以I36a工字钢为横梁，副跨以1-2扣P50轨束梁为横梁的方法进行架空。由于D型便梁为定型梁，可不做受力检算，本方案仅对非D型施工便梁的架空结构进行受力检算。线路架空示意图见附图一、二。2. 焦柳线架空右幅框架时各结构受力检算2.1纵梁力学检算2.1.1 计算参数 4根I56工字钢（左跨）：11m D16型便梁（主跨）：16.08m（不需检算） 3-4扣P60轨束梁（右跨）：5m+5m 材料特性 I56工字钢：型 号理论质量G（N/m）截面惯性矩I（4）截面模量W（3）Sx（3）高度h()腰厚d（）I56a工字钢106265585.62342.311374.156012.5 弹性模量：E=206GPa 3-4扣P60轨束梁单根P60轨参数型 号理论质量G（N/m）截面惯性矩I（4）截面模量W（3）Sx（3）高度h()腰厚d（）P60606.4321733923817616.5弹性模量：E=210GPa 左跨：L11m时，跨中换算荷载K1=136.3kN/m，端部换算荷载K2= 155.1kNm。右跨：L5m时，跨中换算荷载K3=180kN/m，端部换算荷载K4=210kNm。左跨：明桥面8kN/m，横抬梁8kN/m，每股道8片I56工字钢纵抬梁8.5 kN/m。则：q18+8+8.524.5kN/m右跨：明桥面8kN/m，横抬梁8kN/m，每股道2排3-4扣P60轨束梁8.5 kN/m。则： q28+8+8.524.5kN/m拟限速45kmh，冲击系数折减系数=0.391左跨限速冲击系数1+1+×1+0.391×1.21右跨限速冲击系数1+1+×1+0.391×1.243 I56工字钢强度检算Mmax跨中qL2=×K1+q1×(1+)×L2×136.3+24.5×1.21×1122943kN·m 可！ I56工字钢剪应力检算Qmax支座qL =×(K2+q1)×(1+)×L×(155.1+24.5)×1.21×11 1195kN 可！工字钢挠度检算 不可！说明：由于挠度仅超过2mm，实际中非常微小，可忽略不计，挠度检算可视为合格。2排3-4扣P60轨束梁强度检算Mmax跨中qL2=×K3+q2×(1+)×L2×180+24.5×1.243×52794kN·m 可！2排3-4扣P60轨束梁剪应力检算Qmax支座qL =×(K4+q2)×(1+)×L×(210+24.5)×1.243×5 729kN 可！2排3-4扣P60轨束梁挠度检算f 不可！说明：由于右跨是2个5m的计算跨度，实际应按连续梁考虑，挠度可以减小，而且计算挠度仅超过1.5mm，实际中非常微小，可忽略不计，挠度检算可视为合格；根据铁路工务安全规则P63页附录二“各种类型临时钢梁主要尺寸和适用行车条件”表中在限速45km/h情况下，P60轨单侧3-4扣架空最大跨度可达5m。2.2横抬梁力学检算横抬梁采用I36a工字钢和1-2扣P50轨束梁，每个枕木盒里设置一根，当每公里轨枕数为1760根时，横抬梁的排布间距为0.569m，支点作用在纵抬梁上，纵梁间距4.9m。 I36a工字钢材料特性：型 号理论质量G（N/m）截面惯性矩I（4）截面模量W（3）Sx（3）高度h()腰厚d（）I36a工字钢5991576087551336010弹性模量：E=206GPa 1-2扣P50轨束梁材料特性单根P50轨参数（考虑9mm磨耗）型 号理论质量G（N/m）截面惯性矩I（4）截面模量W（3）Sx（3）高度h()腰厚d（）P505151702216168.615215.5 弹性模量：E=210GPa 2.2.1 I36a工字钢横抬梁受力简图如下：横抬梁受力示意图横抬梁示意图纵抬梁横抬梁基本轨175015001750175015001750轮对间距为1.5米，1.5米范围内有3片横抬梁受力，假定轮对荷载全由三片横抬梁承担，经计算得拟限速45km/h，冲击系数折减系数=0.391限速冲击系数1+1+×1+0.391×1.243Mmax×(1+)×1.243109kN·m 可！QmaxP50kN 可！可！2.2.2 1-2扣P50轨束横抬梁受力简图如下：横抬梁受力示意图横抬梁示意图纵抬梁横抬梁基本轨165015001650165015001650轮对间距为1.5米，1.5米范围内有3片横抬梁受力，假定轮对荷载全由三片横抬梁承担，经计算得拟限速45km/h，冲击系数折减系数=0.391限速冲击系数1+1+×1+0.391×1.244Mmax×(1+)×1.243103kN·m 可！QmaxP50kN 可！ 可！说明：由于挠度超过3mm，实际中非常微小，可忽略不计，挠度检算可视为合格。3. 焦柳线架空左幅框架时各结构受力检算3.1 计算参数各纵梁的计算跨度（单侧） 4根I56工字钢（左跨）：10m D16型便梁（主跨）：16.08m（不需检算）3.2计算说明由于4根I56工字钢在右幅框架空时的计算跨度为11m，检算结果合格，架空左幅框架时计算跨度仅为10m，其检算结果必然合格，此处不再重复计算。4. 油专线、机I线及客走线线路架空时框架各结构受力检算4.1纵梁力学检算4.1.1 计算参数 油专线、机I线及客走线线路架空右幅框架各纵梁的计算跨度（单侧） 4根I56工字钢（左跨）：10.9m 2根HN900b H型钢（主跨）：16.5m 3-4扣P60轨束梁（右跨）：5m+5m 油专线线路架空左幅框架各纵梁的计算跨度（单侧） 4根I56工字钢（左跨）：10.45m 2片HN900b H型钢（主跨）：15m说明：由于架空右幅框架各纵梁的计算跨度比架空左幅时计算跨度大，故仅检算架空右幅框架时的各结构的受力情况就行。架空右幅框架时左跨和右跨的计算情况在前面章节里有相同的算例，结果合格，此处不再重复计算，仅需检算主跨的受力情况。HN900b H型钢型 号理论质量G（N/m）截面惯性矩I（4）截面模量W（3）Sx（3）高度h()腰厚d（）HN900b H型钢243041100091405517.690016 弹性模量：E=210GPa 计算跨度L16.5m时，跨中换算荷载K1=118.1kN/m，端部换算荷载K2= 136.6kN/m。明桥面8kN/m，横抬梁8kN/m，每股道4片HN900b H型钢纵抬梁10 kN/m。则：q8+8+1026kN/m拟限速45kmh，冲击系数折减系数=0.391限速冲击系数1+1+×1+0.391×1.24.1.4 HN900b H型钢检算(按简支梁检算) 强度检算Mmax跨中qL2=×K1+q×(1+)×L2×118.1+26×1.2×16.0825589kN·m 可！ 剪应力检算Qmax支座qL =×(K2+q)×(1+)×L×(136.6+26)×1.2×16.08 1569kN 可！ 挠度检算f 不可！4.2横抬梁力学检算横抬梁采用I36a工字钢或1-2扣P50轨束梁，每个枕木盒里设置一根，当每公里轨枕数为1760根时，横抬梁的排布间距为0.569m，支点作用在纵抬梁上，I56工字钢纵梁间距4.9m，1-2扣P50轨束梁间距4.8m。由于计算参数与前边章节相同，其力学检算计算过程可参照前面章节，计算结果合格。5. 主要材料数量线路架空主要材料数量表序号设备名称规格型号单位数量备注D16施工便梁D16套1焦柳线、机I线、客走线，主跨HN900b H型钢HN900b片12总长18m，计算跨度16.5m，油专线主跨I56a工字钢I56a片32副跨，每片长12mI36a工字钢 6m片79横抬梁，每片长6mP50轨6.25m根3001-2扣P50轨横抬梁，P60轨12.5m根563-4扣P60轨纵梁（副跨）注：机I线、客走线枕木间距：0.694m，1440根/km；焦柳线枕木间距：0.568m，1760根/km；油专线枕木间距（均为木枕）：0.595m，1680根/km。