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文檔簡介
1、<p><b> ??飘厴I(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p> 公興車站站場接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)</p><p><b> 2012年07月</b></p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p> 題 目 公興車
2、站站場接觸網(wǎng)設(shè)計(jì) </p><p> 1、本論文的目的、意義:在我國鐵路跨越式發(fā)展的時(shí)期,本設(shè)計(jì)雖然只是一個(gè)站場的接觸網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì),顯然是微不足道的,但正是無數(shù)個(gè)這樣的設(shè)計(jì),使我們這些電氣化鐵道行列中的技術(shù)工作者得到了不斷的學(xué)習(xí)和鍛煉,因此本設(shè)計(jì)對于電氣化鐵道知識的學(xué)習(xí)者來說具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。對施工單位、運(yùn)營單位及初學(xué)者有一定的
3、借鑒作用。 </p><p> 學(xué)生應(yīng)完成的任務(wù): 調(diào)研高速電氣化鐵路發(fā)展概況、趨勢及課題研究背景,明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)與完成的工作;通過當(dāng)?shù)貧庀髼l件,對接觸網(wǎng)受力進(jìn)行分析,最后確定支柱位置及類型、錨段劃分、拉出值大小及方向、支柱側(cè)面限界、支持裝置結(jié)構(gòu)及形式、基礎(chǔ)及橫臥板類型、主要設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu)
4、及位置、接觸線高度、懸掛類型、接地方式、防護(hù)要求、附加導(dǎo)線架設(shè),特殊設(shè)計(jì)及工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)等。 </p><p> 2、論文各部分內(nèi)容及時(shí)間分配:(共 8 周)</p><p> 第一部分 1
5、 (周) </p><p> 第二部分 1 (周) </p><p> 第三部分 2 (周)</p><p&
6、gt; 第四部分 2 (周) </p><p> 第五部分 1 (周)</p><p> 評閱及答辯 1
7、 (周)</p><p> 備 注 </p><p> 指導(dǎo)教師: 年 月 日</p><p> 審 批 人: 年 月 日</p>
8、<p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘 要1</b></p><p> 第1章 緒 論2</p><p> 第2章 機(jī)械計(jì)算3</p><p><b> 2.1負(fù)載計(jì)算3</b></p><p&g
9、t; 2.1.1自重負(fù)載3</p><p> 2.1.2冰負(fù)載3</p><p> 2.1.3風(fēng)負(fù)載3</p><p> 2.1.4合成負(fù)載4</p><p> 2.2最大跨距計(jì)算4</p><p> 2.2.1直線區(qū)段5</p><p> 2.2.2曲線區(qū)段5<
10、;/p><p> 2.3半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計(jì)算6</p><p> 2.3.1當(dāng)量跨距計(jì)算7</p><p> 2.3.2 Ψ值計(jì)算7</p><p> 2.3.3 Tco值的計(jì)算三次方程8</p><p> 2.3.4 臨界負(fù)載qlj的計(jì)算8</p><p> 2.3.5
11、 計(jì)算并繪制有載承力索安裝曲線9</p><p> 2.3.4計(jì)算并繪制接觸線的弛度曲線及懸掛點(diǎn)處高度變化曲線9</p><p> 2.3.5計(jì)算并繪制無載承力索安裝曲線11</p><p> 2.3.6計(jì)算最大附加負(fù)載下承力索的張力13</p><p> 2.4關(guān)于張力差Tj=f(L)15</p><p
12、> 2.4.1直線區(qū)段15</p><p> 2.4.2曲線區(qū)段16</p><p> 2.5 繪制ΔTjE、ΔTjdE隨Lx而變化的曲線17</p><p> 第3章 接觸線的受風(fēng)偏移較核19</p><p> 第4章 支柱 腕臂 基礎(chǔ)校核20</p><p> 4.1支柱容量校核
13、20</p><p> 4.1.1支柱及其腕臂的水平和垂直負(fù)載21</p><p> 4.1.2支柱容量校驗(yàn)21</p><p> 4.2腕臂強(qiáng)度校核22</p><p> 4.2.1確定著力點(diǎn)22</p><p> 4.2.2對各力進(jìn)行分解23</p><p> 4.2.
14、3求最大彎矩及最大軸力25</p><p> 4.2.4強(qiáng)度校核26</p><p> 4.3基礎(chǔ)穩(wěn)定性校核26</p><p> 4.3.1計(jì)算換算水平力和換算水平高度26</p><p> 4.3.2求極限載荷26</p><p> 4.3.3基礎(chǔ)計(jì)算26</p><p&g
15、t; 第5章 接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)原則28</p><p> 5.1 站場接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)28</p><p> 5.1.1站場平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和次序28</p><p> 5.1.2站場平面設(shè)計(jì)的原則及注意事項(xiàng)28</p><p> 5.2 區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)30</p><p> 5.3 本設(shè)計(jì)主要
16、技術(shù)原則31</p><p><b> 結(jié) 論33</b></p><p><b> 致 謝34</b></p><p> 參 考 文 獻(xiàn)35</p><p><b> 附錄一36</b></p><p><b> 附錄
17、二37</b></p><p><b> 附錄三38</b></p><p><b> 附錄四39</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 接觸網(wǎng)是電氣化鐵道中主要供電裝置之一,本文在氣象條件、地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上對接觸網(wǎng)進(jìn)行
18、了分析,對典型站場進(jìn)行了設(shè)計(jì)。第一章主要介紹電氣化鐵路的發(fā)展及趨勢;第二章就氣象和地質(zhì)條件結(jié)接觸網(wǎng)進(jìn)行了機(jī)械計(jì)算;第三章對接觸線的受風(fēng)偏移進(jìn)行了校核;第四章對支柱、腕臂、基礎(chǔ)進(jìn)行了校核;第五章對接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了論述并設(shè)計(jì)出公興站站場的接觸網(wǎng)平面圖。</p><p> 關(guān)鍵詞:公興接觸網(wǎng);氣象;地質(zhì);</p><p><b> 第1章 緒 論</b><
19、/p><p> 經(jīng)過不斷地技術(shù)改進(jìn),實(shí)踐證明,無論在運(yùn)輸能力、運(yùn)輸效率、機(jī)車的使用、檢修、燃料的消耗以及勞動條件的改善等方面,蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車牽引都是比不上的。電力牽引是一種比較理想的牽引動力。</p><p> 我國電氣化鐵道發(fā)展較晚,但一開始就采用了較先進(jìn)的工頻單相交流制供電方式,使用了我國自制的干線大功率韶山型電力機(jī)車。我國自己設(shè)計(jì)修建的第一條電氣化鐵道干線寶雞—成都于1976年7
20、月1日全線通車,第二條電氣化鐵道于1977年正式通車,第三條、第四條電氣化鐵道也于1980年通車,截止2006年底全國電氣化鐵路營業(yè)里程達(dá)到了24000公里,占全國營業(yè)里程比重的45.6%。由于鐵路建設(shè)嚴(yán)重滯后,長期超負(fù)荷運(yùn)輸,運(yùn)輸能力一直比較緊張。貫徹改革開放方針以來,國民經(jīng)濟(jì)高速度發(fā)展,鐵路客貨運(yùn)量猛增,鐵路運(yùn)輸能力不足的矛盾更加尖銳,主要干線、樞紐能力飽和,卡脖子的“限制口”不斷增加,已不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、快速發(fā)展的需要,鐵路運(yùn)
21、輸還是國民經(jīng)濟(jì)中的突出薄弱環(huán)節(jié),制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。</p><p> 為此,黨中央、國務(wù)院高度重視鐵路的發(fā)展,黨的十七次代表大會已把鐵路建設(shè)作為重點(diǎn),并對鐵路實(shí)行傾斜政策,相繼出臺了一系列政策措施。鐵道部黨組堅(jiān)決貫徹執(zhí)行國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于加快鐵路建設(shè)的指示,抓住機(jī)遇,迅速調(diào)整了“十一五”鐵路建設(shè)計(jì)劃,作出了“十一五”期間鐵路建設(shè)規(guī)模為:建設(shè)新線19800公里?!笆晃濉?020年電氣化鐵覆蓋50%以上。一場鐵路
22、建設(shè)的大會戰(zhàn)已在遼闊的國土上全面展開。</p><p> 可以預(yù)見,隨著國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,以及作為電氣化鐵道發(fā)展基礎(chǔ)的電力工業(yè)和機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展,電力牽引作為鐵路運(yùn)輸?shù)淖罴褷恳绞?,將會得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。</p><p> 在我國鐵路建設(shè)已進(jìn)入加快發(fā)展的新時(shí)期下,本設(shè)計(jì)雖然只是一個(gè)站場的接觸網(wǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì),顯然是微不足道的,但正是無數(shù)個(gè)這樣的設(shè)計(jì),使我們這些電氣化鐵道行列中的技術(shù)工作
23、者得到了不斷的學(xué)習(xí)和鍛煉,因此本設(shè)計(jì)對于電氣化鐵道知識的學(xué)習(xí)來說具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。</p><p><b> 第2章 機(jī)械計(jì)算</b></p><p><b> 2.1負(fù)載計(jì)算</b></p><p> 在負(fù)載決定中,不論是垂直負(fù)載還是水平負(fù)載,均認(rèn)為是沿跨距均勻分布的,其計(jì)算方法如下:</p>&
24、lt;p><b> 2.1.1自重負(fù)載</b></p><p> gj=8.9×10-3 kN /m, gc=6.03×10-3 kN /m, gd=0.5×10-3 kN /m, </p><p><b> 2.1.2冰負(fù)載</b></p><p> 承力索的純冰負(fù)載 &
25、lt;/p><p><b> (2-1)</b></p><p> =3.14×900×5×(5+11)×9.81×10-9</p><p> =2.22×10-3(kN /m)</p><p> 對于接觸線的純冰負(fù)載,其接觸線直徑可取為</p>
26、<p> =(11.8+12.8)/2=12.3(mm) (2-2)</p><p> 則(b取原始資料值的一半,即b=2.5mm)</p><p> =3.14×900×2.5×(2.5+12.3)×9.18×10-9</p><p>
27、 =1.03×10-3(kN /m)</p><p><b> 2.1.3風(fēng)負(fù)載</b></p><p> 在計(jì)算鏈形懸掛的合成負(fù)載時(shí),是對承力索而言,其接觸線上所承受的水平風(fēng)負(fù)載,被認(rèn)為是傳給了定位器而予以忽略不計(jì),故只計(jì)算承力索的風(fēng)負(fù)載。</p><p> 第一種情況為最大風(fēng)速Vmax時(shí)的風(fēng)負(fù)載</p>&l
28、t;p> =0.615×0.85×1.25×252×11×10-6 (2-3)</p><p> =4.492×10-3(kN /m)</p><p> 第二種情況為覆冰時(shí)的風(fēng)負(fù)載 d’=d+2b (含冰殼厚度)</p><p><b&g
29、t; Pcb=0.615</b></p><p><b> (2-4) </b></p><p> =1.614×10-3(kN /m)</p><p><b> 2.1.4合成負(fù)載</b></p><p> 無冰、無風(fēng)時(shí)的合成負(fù)載 </p>&
30、lt;p> =15.43×10-3(kN /m) </p><p> 最大風(fēng)速時(shí)的合成負(fù)載 </p><p><b> (2-5)</b></p><p> =16.07×10-3 (kN /m)</p><p><b> 覆冰時(shí)的合成負(fù)載 </b></p&
31、gt;<p><b> (2-6)</b></p><p> =18.75×10-3 (kN/m)</p><p><b> 2.2最大跨距計(jì)算</b></p><p> 因采用銅接觸線,故當(dāng)量系數(shù)m取0.90</p><p><b> 2.2.1直線區(qū)段
32、</b></p><p> 接觸線的許可偏移值bjx取0.5m</p><p> Pj=0.615αKdV2maxd’×10-6 (2-7)</p><p> =0.615×0.85×1.25×
33、;12.3×252×10-6</p><p> =5.023×10-3(kN /m)</p><p> 對于鋼支柱,Vj=0.03m</p><p> 則 (2-8)</p><p><b> =85.8(m)</b></p>
34、<p> 對于鋼筋混凝土支柱,Vj=0.02m</p><p> 則 (2-9)</p><p><b> =87(m)</b></p><p><b> 2.2.2曲線區(qū)段</b></p><p> 均采用鋼筋混凝土支柱
35、,bjx=0.45m</p><p><b> (2-10)</b></p><p> 當(dāng)R=300~1200m時(shí),</p><p><b> = 61(m)</b></p><p> 當(dāng)R=1200~1800m時(shí)</p><p><b> =69.7(m
36、)</b></p><p><b> 當(dāng)R≧1800時(shí)</b></p><p><b> = 67.8(m)</b></p><p> 此處考慮最大跨距取5的整數(shù)倍,并考慮+1、-2原則,可確定:直線區(qū)段的最大跨距l(xiāng)max=80m, 曲線區(qū)段的最大跨距l(xiāng)max=60m</p><p&g
37、t; 但當(dāng)跨距值過大時(shí),實(shí)踐證明,沿跨距內(nèi)的彈性產(chǎn)生較大的差異,故造成跨距中的磨耗加劇,使之維修工作量增加及縮短了接觸線的使用壽命,故是不行的,因而目前我國最大跨距采用60m。</p><p> 2.3半補(bǔ)償鏈形懸掛安裝曲線計(jì)算</p><p> 2.3.1當(dāng)量跨距計(jì)算</p><p><b> (2-11)</b></p>
38、<p> =56.7(m) </p><p> 取整數(shù)得lD=55(m)</p><p> 2.3.2 Ψ值計(jì)算</p><p> 取 l=lD=55m,e=8.5m</p><p> 則 (2-12)</p><p> 2.3.3 Tco值的計(jì)算<
39、;/p><p> 起始情況:t1=tmin=-10℃, W1=Wtmin= q0+q0×ΨTj/Tco</p><p> Z1=Tcmax+фTj</p><p> 待求情況 tx =t0=( tmax+ tmin)/2-5=(40-10)/2-5=10℃</p><p> Wx=W1=q0+q0×ΨTj/Tco
40、 Zx= Tco+ΨTj</p><p> 將上述式子代入半補(bǔ)償鏈形懸掛狀態(tài)方程,即</p><p> 經(jīng)過變換和整理,可以變成Tco的三次方程,即</p><p> Tco3+A Tco2+B Tco+C=0</p><p><b> 式中 </b></p><p><b>
41、 (2-13)</b></p><p><b> (2-14)</b></p><p><b> = 10.4</b></p><p><b> (2-15)</b></p><p> 三次方程為Tco3-10.5Tco2+10.4Tco-400=0<
42、;/p><p> 利用試湊法,可確定Tco值為:Tco=12.3 kN</p><p> 2.3.4 臨界負(fù)載qlj的計(jì)算</p><p> Zmax=Tcmax+ψTj=15+0.48×10=19.8 (kN) (2-16)</p><p> =15.43×10-3&
43、#215;(1+0.48×10/12.3)=21.45×10-3 (kN /m) (2-17)</p><p><b> 將已知數(shù)據(jù)代入</b></p><p><b> (2-18)</b></p><p> =19.41×10-3 kN /m</p><p>
44、; ∵gb=18.75×10-3(kN /m)</p><p> ∴glj﹥gb 故應(yīng)以最低溫度作為計(jì)算的起始條件。</p><p> 即 t1=tmin=-10℃</p><p> 2.3.5 計(jì)算并繪制有載承力索安裝曲線</p><p> 2.3.5.1有載承力索張力曲線計(jì)算</p><p>
45、 起始條件:t1=tmin=-10℃ </p><p><b> (2-19)</b></p><p> Z1=Tcmax+ΨTj=15+0.48×10=19.8 (kN)</p><p> 待求條件:tx=? Wx=W1=21.45×10-3(kN /m)</p><p> Zx=
46、Tcx+ΨTj= Tcx+0.48×10=4.8+Tcx (kN)</p><p><b> 故安裝曲線方程為:</b></p><p><b> (2-20)</b></p><p> 將不同Tcx值代入上式得到各個(gè)Tcx值對應(yīng)的溫度tx值,然后用插入法確定從最低溫度tmin到最高溫度tmax對應(yīng)的Tcx
47、值(溫度區(qū)間間隔為5℃),其安裝表列于表1—1</p><p> 有載承力索弛度曲線計(jì)算</p><p> 利用公式(mm) (2-21)</p><p> ?。ú豢紤]冰、風(fēng)影響)對于某一個(gè)實(shí)際跨距,將不同溫度下的值代入上式得不同所對應(yīng)的的值,從而得到曲線,不同的對應(yīng)不同的弛度曲線。其安裝表列于表1—1。</p><p&
48、gt; 表1—1 有載承力索張力和弛度曲線安裝表</p><p> 繪制有載承力索的張力曲線Zx=f(tx)(TCX= f(tx))及弛度曲線FX=f(tX)(附錄一:圖1)</p><p> 2.3.4計(jì)算并繪制接觸線的弛度曲線fjx=f(tx)及懸掛點(diǎn)處高度變化曲線△hx=f(tx)</p><p> 2.3.4.1根據(jù)公式fjx=(Fx-F0)
49、 △hx=(1-)(Fx-F0) (2-22)</p><p> 對于某一跨距下的弛度,可由安裝表1—1查得,則對于任一溫度下的接觸線弛度及懸掛點(diǎn)處高度變化也可由安裝表1—1計(jì)算得出,其結(jié)果列于表1—2中。</p><p> 表2-2 接觸線弛度曲線及懸掛點(diǎn)處高度變化曲線表 </p><p> 2.3.4.
50、2繪制接觸線fjx=f(tx)及懸掛點(diǎn)處高度變化曲線△hx=f(tx)(附錄二:圖2)</p><p> 2.3.5計(jì)算并繪制無載承力索安裝曲線</p><p><b> 取l=lD=55m</b></p><p> 2.3.5.1求Tcwo</p><p> 起始情況:t1=t0,w1=q0,Z1=Tco<
51、;/p><p> 待求情況:tx=t0,wx=gc,Zx=Tcwo</p><p> 將上述已知條件代入鏈形懸掛狀態(tài)方程</p><p><b> (2-23)</b></p><p><b> 即 </b></p><p> 得Tcwo的三次方程 <
52、/p><p> T2cwo-9.49 T2cwo-64.92=0 (2-24)</p><p> 用試湊法解上述三次方程,得Tcwo=10.12 (kN)</p><p> 2.3.5.2 無載承力索張力曲線Tcw0=f(tx)計(jì)算</p><p> 起始條件:t
53、1=t0,q1=qc,T1=Tcwo</p><p> 待求條件:t1=?,qx=qc,Tx=Tcwx</p><p> 將上述已知條件代入簡單懸掛狀態(tài)方程,即</p><p><b> ?。?-25)</b></p><p><b> 得 </b></p><p>
54、 同上述計(jì)算有載承力索安裝曲線的方法得無載承力索的張力安裝表。其安裝列于表1—3。</p><p> 2.3.5.3無載承力索弛度曲線Fcwx=f(tx)計(jì)算。</p><p> 由公式,得某一實(shí)際跨距l(xiāng)i下的弛度,其安裝表列于表1—3。</p><p> 表2-3 無載承力索張力和弛度曲線安裝表 </p>&
55、lt;p> 2.3.5.4繪制無載承力索張力曲線Tcwx=f(tx)和弛度曲線Fcwx=f(tx)(附錄三:圖3)</p><p> 2.3.6計(jì)算最大附加負(fù)載下承力索的張力</p><p> 2.3.6.1承力索在最大風(fēng)負(fù)載下的張力</p><p><b> 起始條件: </b></p><p> t
56、1=tmin=-10℃,w1=g0(1+Tj/Tc0)=21.45×10-3 (kN/m)</p><p> Z1=Tcmax+ Tj=19.8 (kN)</p><p> 待求條件:tx=tv=-5℃,</p><p><b> (2-26)</b></p><p> Zx=Tcv+фTj= Tcv
57、 +4.8 (kN)</p><p> 將上述數(shù)據(jù)代入鏈形懸掛狀態(tài)方程,得</p><p><b> (2-27)</b></p><p> 欲求tx=tv=-5℃時(shí)對應(yīng)的值,可用試驗(yàn)法及內(nèi)插法確定。</p><p> 第一步假設(shè) Tcv=14.5 kN,得tx=-5.59℃</p><p&g
58、t; 第二步假設(shè) Tcv=14 kN,得tx=-1.91℃</p><p> 由內(nèi)插法求得tv=-5℃時(shí)對應(yīng)的Tcv值為:</p><p><b> ?。?-28)</b></p><p> ∵Tcmax=15 kN > Tcv</p><p> ∴最大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí),承力索不致遭到破壞,所選擇的計(jì)算起始條件正
59、確。</p><p> 2.3.6.2 承力索覆冰時(shí)的張力</p><p> 起始條件:t1=tmin=-10℃, </p><p><b> (kN/m)</b></p><p> Z1=Tcmax+ Tj=19.8 (kN)</p><p> 待求條件:tx=tv=-5℃,Zx=Tc
60、v+фTj= Tcv +4.8 (kN)</p><p><b> (2-29)</b></p><p> 將以上數(shù)據(jù)代入鏈形懸掛狀態(tài)方程,得</p><p><b> (2-30)</b></p><p> 欲求tx=tb=-5℃時(shí)對應(yīng)的Tcb值,其方法同上。經(jīng)解得,Tcb=14.89(k
61、N)</p><p> ∵Tcmax=15KN﹥Tcb</p><p> ∴在覆冰時(shí),承力索不致遭到破壞,所選擇的計(jì)算起始條件正確。</p><p> 2.4關(guān)于張力差Tj=f(L)曲線計(jì)算</p><p><b> 2.4.1直線區(qū)段</b></p><p><b> (2-
62、31)</b></p><p> 跨距l(xiāng)取為65m,則</p><p><b> (2-32)</b></p><p><b> (2-33)</b></p><p> ∴ |t1|=|t1|</p><p> ∴jt—=17×10-6
63、5;25—1.08×10-6</p><p> =423.92×10-6</p><p> ∴T (2-34)</p><p><b> (kN)</b></p><p><b> 2.4.2曲線區(qū)段</b></p><p> 2.4.2.1.
64、R=400m,取l=45m,d=1.5m,Tjm=10 kN</p><p> ε=8/(3×452)×(0.0212—0.0062)</p><p> =0.53×10-6</p><p> ∴jt—=17×10-6×25—0.53×10-6
65、 (2-35)</p><p> =424.27×10-6</p><p> R=800m,取l=60m,d=1.5m,Tjm=10 kN </p><p> =8/(3×602)×(0.0362—0.012)</p><p>
66、; =0.89×10-6</p><p><b> (2-36)</b></p><p> 在直線區(qū)段由于考慮接觸線的彈性伸長,而采用下述公式:</p><p><b> (2-37)</b></p><p> 在曲線區(qū)段若引入彈性變形的影響,則</p><p
67、><b> ?。?-38)</b></p><p><b> R=400m時(shí),</b></p><p><b> ?。?-39)</b></p><p><b> R=800m時(shí),</b></p><p><b> ?。?-40)<
68、;/b></p><p> 將Tjd Tjw TjdE TjE 隨著半個(gè)錨段長度Lx而變化的情況列于表2—4</p><p> 表2-4 接觸線張力增量ΔTj隨Lx變化情況表 </p><p> 2.5 繪制ΔTjE、ΔTjdE隨Lx而變化的曲線(附錄四:圖4)</p><p> 設(shè)三種不同曲線半徑的線路按照R
69、=∞,R=400m,R=800m的順序連接。</p><p> 第一種情況,中心錨結(jié)設(shè)在R=∞處,則</p><p> ΔTjⅠ=ΔTj1+ΔTj2+ΔTj3=0.1+1.14+1.48=2.72(kN) (2-41)</p><p> 第二種情況,中心錨結(jié)設(shè)在R=800m處,則</p><p> ΔTjⅡ=
70、ΔTj1+ΔTj2+ΔTj3=0.2+0.34+2.66=3.2(kN) (2-42)</p><p> 第三種情況,中心錨結(jié)設(shè)在R=400m處,則</p><p> ΔTjⅢ=ΔTj1+ΔTj2+ΔTj3=0.3+0.7+0.58=1.58(kN) (2-43)</p><p> 根據(jù)上述三種情況,可以
71、得出以下四點(diǎn)結(jié)論:</p><p> 在接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)中,中心錨結(jié)應(yīng)盡量設(shè)置在曲線區(qū)段,并盡量設(shè)置在小曲線半徑區(qū)段。</p><p> 錨段關(guān)節(jié)盡量避免設(shè)置在小曲線半徑上,最好放在直線區(qū)段。</p><p> 考慮線路的復(fù)雜情況,中心錨結(jié)允許偏向一側(cè),一般偏于曲線一側(cè)。</p><p> 中心錨結(jié)兩側(cè)的ΔTj,應(yīng)盡量相等,但允許有一定
72、差值。</p><p> 第3章 接觸線的受風(fēng)偏移較核</p><p> 要使接觸線良好地工作,就要保證在受風(fēng)作用下,接觸線對受電弓中心線的受風(fēng)偏移值不超過其規(guī)定的最大許可值,因此須對接觸線最大風(fēng)偏移值進(jìn)行校核。</p><p> 取設(shè)計(jì)圖中第58號至第59號支柱所在跨距進(jìn)行校驗(yàn),此跨距全部位于曲線半徑R=400m的曲線上。</p><
73、p> 跨距l(xiāng)=45m,m=0.9,rj=0.02m,a=400㎜</p><p> 則 (3-1)</p><p> 因bjmax<<[bjx]=0.45(m),所以接觸線滿足風(fēng)穩(wěn)定要求。</p><p> 第4章 支柱 腕臂 基礎(chǔ)校核</p><p&
74、gt; 為了校核支柱容量,腕臂強(qiáng)度以及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性,選取設(shè)計(jì)圖中受力情況最嚴(yán)重的第58號支柱進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p><b> 4.1支柱容量校核</b></p><p> 4.1.1支柱及其腕臂的水平和垂直負(fù)載</p><p> 4.1.1.1垂直負(fù)載</p><p> (1)、懸掛結(jié)構(gòu)自重負(fù)載:QO=0.
75、6 (kN)</p><p> (2)、鏈形懸掛重量:</p><p> G1=G2=q0l (4-1)</p><p> =15.43×10-3×(45+45)÷2=0.694 (kN)</p><p> 4.1.1.2水平負(fù)載&l
76、t;/p><p> (1)、支柱本身的風(fēng)負(fù)載:</p><p> P0=0.615×10-3KFV2 (4-2)</p><p> =0.615×10-3×1.4×8.2×0.291×252&l
77、t;/p><p> =1.284(kN)</p><p> (2)、線索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載:</p><p> 1)接觸線的風(fēng)負(fù)載:</p><p> PJ1=PJ2=Pjl (4-3)</p><p> =5.023
78、215;10-3×(45+45)÷2</p><p> =0.226 (kN)</p><p><b> 承力索的風(fēng)負(fù)載:</b></p><p> PC1=PC2=PCVl (4-4)</p><p> =
79、4.492×10-3×(45+45)÷2</p><p> =0.202 (kN)</p><p> 4.1.1.3曲線形成的水平分力:</p><p> 1) 接觸線的曲線水平分力:</p><p><b> (4-5)</b></p><p> 2) 承
80、力索的曲線水平分力:</p><p> 4.1.1.4 下錨分力:由于是同側(cè)下錨,且錨柱位于曲線內(nèi)側(cè),則 </p><p> 1)接觸線下錨分力:</p><p> 2)承力索的下錨分力:</p><p> 4.1.2支柱容量校驗(yàn)</p><p> 以上負(fù)載分布圖中,各標(biāo)注尺寸分別為:</p&g
81、t;<p> H=8.2m,Hj1=6.6m,HJ2=6.8m,Hc1=8.05m,Hc2=7.9m,Z1=3.665m,Z2=3.415m</p><p> 則支柱地面線處所受的彎矩如下:</p><p> M=1/2Hp0+Hj1(Pj1+PjR1)+Hj2(Pj2+PjR2+Pjm2)+Hc1(Pc1+Pr1)+ Hc2(Pc2+PcR2+Pcm2)—1/2Z2Q
82、0—Z1G1—Z2G2 (4-10)</p><p> =1/2×8.2×1.284+6.6×(0.226+1.125)+6.8×(0.226+1.125+1.322)+8.05×(0.202+1.688)+7.9×(0.202+1.688+1.983)—1/2×3.415×0.6—3
83、.665×0.694—3.415×0.694</p><p> =72.23 (kN·m) 78 (kN·m)</p><p> 則所選支柱容量符合要求。</p><p> 其余類型支柱容量校驗(yàn)方法同上,此處省略。</p><p><b> 4.2腕臂強(qiáng)度校核</b>&l
84、t;/p><p> 4.2.1確定著力點(diǎn)</p><p> 圖4-2腕臂強(qiáng)度校核</p><p><b> ∵</b></p><p> ∴ (4-11)</p><p><b> (4-12)<
85、/b></p><p><b> (4-13)</b></p><p> 4.2.2對各力進(jìn)行分解</p><p> 圖4-3 各力進(jìn)行分解1</p><p> 設(shè)P1=PJ1+PJR1+PJ2+PJR2+PJM2
86、 (4-14)</p><p> =0.226+1.125+0.226+1.125+1.322</p><p> =4.024(kN)</p><p> P2=PC2+PCR2+PCM2=0.202+1.688+1.983 (4-15)</p><p> =3.873(k
87、N)</p><p> P3=PC1+PCR1=0.202+1.688 (4-16)</p><p><b> =1.89(kN)</b></p><p> 則得到上圖腕臂的受力分解圖為:</p><p> 圖4-4 各力進(jìn)行分解2<
88、;/p><p><b> 求各分力數(shù)值如下:</b></p><p> P1x= P1Cosα=4.024×0.848=3.412kN (4-16)</p><p> P1Y= P1Sinα=4.024×0.53=2.133kN
89、 (4-17)</p><p> Qox= Q0Sinα=0.6×0.53=0.318kN , (4-18)</p><p> Q0Y= Q0Cosα=0.6×0.848=0.509kN (4-19)</p><
90、p> P2x= P2Cosα=3.873×0.848=3.284kN , (4-20) </p><p> P2Y= P2Sinα=3.873×0.53=2.053kN (4-21)</p><p> G2x=G2Sinα=0.694×0
91、.53=0.368kN, (4-22)</p><p> G2Y= G2Cosα=0.694×0.848=0.589kN (4-23)</p><p> P3x=P3Cosα
92、 (4-24)</p><p> =1.89×0.848=1.603kN ,</p><p> P3Y= P3Sinα (4-25)</p><p> =1.89×0.53=1.002kN</p><p> G1
93、x= G1Sinα=0.694×0.53=0.368kN, (4-26)</p><p> G1Y= G1Cosα=0.694×0.848=0.589kN (4-27)</p><p> 在上圖中,由∑Fy=0,即(Ty+P1y+P2y+P3y)-(Q0Y+
94、G2Y+G1Y)=0 (4-28)</p><p> 則Ty=T Sinα=(Q0Y+G2Y+G1Y)-(P1y+P2y+P3y) (4-29)</p><p> =(0.509+0.589+0.589)-(2.133+2.053+1.002)=-3.501</p><p> ∴
95、 (4-30)</p><p><b> (4-31)</b></p><p> 由∑Fx=0,即RAX-(P1x+Q0x+P2x+G2x+P3x+G1x+Tx)=0 (4-32)</p><p> 則RAX= P1x+Q0x +P2x+G2x+P3x+G1x+Tx
96、 (4-33)</p><p> =3.412+0.318+3.284+0.368+1.603+0.368-5.602</p><p> =3.751(kN)</p><p> 4.2.3求最大彎矩及最大軸力</p><p><b> 求最大彎矩</b></p><p>
97、;<b> 由受力分解圖可知:</b></p><p> MB=( P1y-Q0Y)l1=(2.133-0.509)×1.038 (4-34)</p><p> =1.686(kN.m)</p><p> MC= MB+(P2y+Ty-G2Y)( l1+l2)
98、 (4-35)</p><p> =1.686+(2.053-3.501-0.589)×(1.038+2.736)</p><p> =-6.002(kN.m) </p><p> MD= MC+(P3y-G1Y)( l1+l2+l3) (4-36)</p
99、><p> =-6.002+(1.002-0.589)×(1.038+2.736+0.283)</p><p> =-4.326(kN.m)</p><p> 由此可見C處彎矩最大,其值mmax=|Mc|=6.002 (kN.m)</p><p><b> 求最大軸力</b></p><
100、;p> AB段:Nab=Rax=3.751 (kN)</p><p> BC段:Nbc=Rax—(P1x+Q0x)</p><p> =3.751—(3.412+0.318)=0.021 (kN)</p><p> CD段:Ncd=Nbc—(Tx+p2x+G2x)</p><p> =0.021—(-5.602+3.284+
101、0.363)=1.971 (kN)</p><p> DE段:Nde=Ncd—(P3x+G1x)</p><p> =1.971—(1.603+0.368)=0 (kN)</p><p> 由此可見AB段軸力最大。</p><p><b> 4.2.4強(qiáng)度校核</b></p><p>&
102、lt;b> (4-37)</b></p><p> 鋼允許受壓強(qiáng)度[σ]=380~470 Mpa</p><p> ∴σ壓<[σ] </p><p> 腕臂不會受強(qiáng)度破壞。</p><p> 4.3基礎(chǔ)穩(wěn)定性校核</p><p> 4.3.1計(jì)算換算水平力和換算水平高度</p
103、><p> 4.3.1.1、支柱換算水平高度:H=2×6.1=12.2 m</p><p> 4.3.1.2、換算水平力:S0=MH/H=78/12.2=6.39 kN (4-38)</p><p> 4.3.2求極限載荷</p><p> 4.3.2.1、極限水平力:PJ=K0S0
104、=1.5×6.39=9.585 kN</p><p> 4.3.2.2、極限垂直力(包括支柱自重負(fù)載和懸掛垂直負(fù)載):</p><p> QJ=QH+Q0+2Z1=16.2+0.6+2×0.694=18.188 kN (4-39)</p><p><b> 4.3.3基礎(chǔ)計(jì)算</b>&
105、lt;/p><p> MJ=M1+M2+M3 (4-40)</p><p> 而b=kb0=1.9×0.291=0.553 m(查表6—2—1得)</p><p> E=1/2mbh2=1/2×81×0.553×32=202 kN
106、 (4-41)</p><p> E1=2cbhtg(450+ψ/2)=0 (∵ C=0)</p><p> V3=(QJ--fPj)/2E(1+f2) (4-42)</p><p> =(18.188-0.5
107、5;9.585)/(1+0.52)=10.72 kN</p><p> θ2=(PJ+fQJ)/2E(1+f2)+1/2 (4-43)</p><p> =(9.585+0.5+18.188)/[2×202(1+0.52)]+1/2=0.537</p><p><b
108、> 故θ3=0.394</b></p><p> e=a0/2-V3/2b0[R] (4-44)</p><p> =0.67/2-10.72/(2×0.291×400)=0.289 m</p><p> 所以 MJ=2/3
109、5;202×3.0×(1-2×0.394)+0+</p><p> 10.72×(0.289+0.5×3+0.8×0.67/2×(202+0)×0.5</p><p> ?。?5.65+ 0+19.18+27.07=131.9 (kN·m)</p><p> 因此,基礎(chǔ)的容
110、許工作力矩為M=MJ/K0=131.9/1.5=87.93 (kN·m) (4-45)</p><p> 而 MH=78 KN·m<M= 87.93(kN·m)</p><p> 故此基礎(chǔ)安全,不需加橫臥板。</p><p> 總之,通過第二章及第三章的各項(xiàng)校核可知,所選定的支柱跨距設(shè)置和支柱材料以及各種技術(shù)數(shù)據(jù)均
111、符合要求。</p><p> 第5章 接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)原則</p><p> 接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)是分別按每一個(gè)車站、每一個(gè)區(qū)間單獨(dú)地進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要內(nèi)容包括:支柱位置及類型;錨段劃分;拉出值大小及方向;支柱側(cè)面限界;支柱裝置結(jié)構(gòu)及位置;接觸線高度、懸掛類型、接地形式、防護(hù)要求;附加導(dǎo)線架設(shè);特殊設(shè)計(jì)及工程數(shù)量統(tǒng)計(jì)等。</p><p> 5.1 站場接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)
112、</p><p> 站場接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是站場平面圖。此外,還包括站場所轄的橋梁、涵洞和隧道等圖表。</p><p> 5.1.1站場平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和次序</p><p> 首先將車站的有關(guān)部分描繪制圖。包括描繪和記錄站場全部股道(非電化線路及遠(yuǎn)期規(guī)劃線路在內(nèi)),各道岔岔心位置及里程、道岔編號及型號,線路曲線區(qū)段的首尾、半徑、緩和曲線的長度、股道的編號
113、及間距、站場中心里程標(biāo)志;還應(yīng)包括橋梁、涵洞、站臺及其有關(guān)房舍建筑物的位置等。比例尺一般采用1:1000或1:2000。</p><p> 1、布置支柱,應(yīng)先從站場兩端道岔集中的地段布置,然后向車站中心布置,最后完成兩端道岔集中區(qū)段外側(cè)的支柱布置。</p><p> 確定錨段長度及經(jīng)路,選擇并確定下錨地點(diǎn)和中心錨結(jié)地點(diǎn)。</p><p> 確定接觸線拉出值(或
114、之字值),同布置支柱一樣,也從道岔集中地段開始。</p><p> 確定電分段及隔離開關(guān)的安設(shè)位置。</p><p> 編排支柱號碼,一般由上行至下行方向順序排列。</p><p> 將選定的材料設(shè)備統(tǒng)計(jì)數(shù)量并列表說明。</p><p> 上述布置次序可以交叉進(jìn)行。</p><p> 5.1.2站場平面設(shè)計(jì)的
115、原則及注意事項(xiàng)</p><p> 1、車站兩側(cè)道岔集中區(qū)段,一般設(shè)置絕緣軟橫跨,不采用硬橫梁或雙線路腕臂。因?yàn)橛矙M梁和雙線路腕臂都是接地的,維修不如軟橫跨安全方便,且易影響了望信號。</p><p> 2、站場股道數(shù)不超過五股時(shí),軟橫跨支柱可用鋼筋混凝土支柱;超過五股道時(shí),則應(yīng)采用鋼柱。軟橫跨柱可以在背面兼掛腕臂。</p><p> 3、軟橫跨跨越股道數(shù)超過8
116、股道時(shí),且股道間距也容許的話,應(yīng)在中間增設(shè)一棵軟橫跨柱。該增設(shè)支柱類型應(yīng)按較大一側(cè)的負(fù)荷容量來決定。</p><p> 4、兩組軟橫跨間的跨距應(yīng)盡可能地接近最大跨距值(計(jì)算允許值)以減少大型支柱的數(shù)量。相鄰跨距不等時(shí),小跨距不應(yīng)小于大跨距的75%。如果實(shí)際跨距與原計(jì)算跨距值不符合,則在確定接觸線的拉出值時(shí),還應(yīng)驗(yàn)算其受風(fēng)偏移值。</p><p> 5、在道岔處,特別是正線道岔處,首先考
117、慮將支柱安設(shè)在標(biāo)準(zhǔn)定位處并且盡量不采用定位立柱的方式,其次再考慮非標(biāo)準(zhǔn)定位或是立定位柱。當(dāng)采用非標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí),一般應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)定位處的全尖側(cè)。</p><p> 6、在確定錨段徑路時(shí),線岔處接觸線最好采用一次交叉的方式,盡量不采用二次交叉的方式,以提高供電質(zhì)量。無交叉的線岔易刮壞受電弓且不易檢調(diào),故不宜采用。相鄰兩組線岔間接觸懸掛以布置成平行狀為好。線岔處接觸線拉出值一般不超過450㎜;在低速道岔上允許不定位,但兩側(cè)
118、定位點(diǎn)間的接觸線應(yīng)是拉直的,其非工作支離股道中心較遠(yuǎn)時(shí),要注意不使腕臂和定位器加得太長。</p><p> 7、基本站臺或中間站臺上的支柱,其邊緣至站臺邊的距離應(yīng)分別不小于4米或2米。</p><p> 8、車站兩端,一般應(yīng)設(shè)絕緣錨段關(guān)節(jié)。若地形困難或在三股道及以下的小站,允許僅在一端設(shè)置絕緣錨段關(guān)節(jié)。</p><p> 9、在牽引變電所及分區(qū)亭附近,應(yīng)設(shè)置分
119、相絕緣裝置,分相絕緣裝置的位置要考慮站場調(diào)車作業(yè)的方便,并避免設(shè)在大坡道上。</p><p> 10、車站兩端的絕緣關(guān)節(jié),一般應(yīng)設(shè)在最外道岔與進(jìn)站信號機(jī)之間,并要求靠站場側(cè)的轉(zhuǎn)換支柱距離正線上最外一組道岔的岔尖(向站外)最少不小于50米,以便于機(jī)車的轉(zhuǎn)線。</p><p> 11、在絕緣錨段關(guān)節(jié)處,對于裝有隔離開關(guān)的支柱(一般為轉(zhuǎn)換支柱)該關(guān)節(jié)的錨柱應(yīng)與此支柱在同一側(cè),以便安裝電連接線
120、。</p><p> 對于站場遠(yuǎn)期預(yù)留電化線路,軟橫跨支柱的側(cè)限應(yīng)考慮預(yù)留,且支柱的容量也應(yīng)予考慮。</p><p> 12、布置錨段時(shí),正線應(yīng)是獨(dú)立的錨段。站場中接觸網(wǎng)的一些渡線應(yīng)盡量合并到別的錨段中去,不得已時(shí)也可自成一個(gè)錨段。</p><p> 13、站場內(nèi)正線上的接觸線應(yīng)采用或者同等張力的其他接觸線;側(cè)線、支線、專用線的接觸線可采用型或同等張力的接觸線
121、。接觸線改變方向時(shí)與原方向的尖角一般不超過6度,困難情況下不得超過8度。</p><p> 14、當(dāng)采用全補(bǔ)償鏈形懸掛時(shí),中心錨結(jié)繩下錨的支柱應(yīng)用鋼支柱,且中心錨結(jié)轉(zhuǎn)角支柱的容量也應(yīng)增大。</p><p> 15、直線錨段的中心錨結(jié)應(yīng)設(shè)在錨段中部,當(dāng)錨段有曲線且曲線較長時(shí),中心錨結(jié)應(yīng)設(shè)在曲線半徑小、曲線長的一側(cè)。</p><p> 16、接觸線拉出值一般應(yīng)從道
122、岔集中地段開始布置,如果最后碰到直線區(qū)段的相鄰定位為同方向拉出時(shí),可使兩邊跨距較小的支柱定位處拉出值為零或采取其他措施。</p><p> 17、站場支柱的編號一般是順著公里標(biāo)方向,從上行到下行,先左側(cè)后右側(cè)的順序編排號碼的。</p><p> 5.2 區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)</p><p> 區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)所依據(jù)的資料主要是線路縱斷面圖以及區(qū)間內(nèi)橋梁、涵洞、
123、隧道等圖表。區(qū)間平面布置的次序與車站布置類似,但區(qū)間平面布置圖的繪圖比例尺一般為1:2000,其平面布置的原則及注意事項(xiàng)如下:</p><p> 1、區(qū)間接觸網(wǎng)錨段的確定與站場正線相同,要使錨段數(shù)量盡量少,錨段盡量長些,整個(gè)區(qū)間各錨段長度在地形差異不太大時(shí)應(yīng)盡量均力。</p><p> 2、區(qū)間的支柱一般從車站兩端錨段關(guān)節(jié)外開始布置。應(yīng)根據(jù)計(jì)算盡量采用最大允許跨距,相鄰的跨距不等時(shí),小
124、跨距不應(yīng)小于大跨距長度的75%。</p><p> 3、在曲線地段特別是小半徑曲線上,支柱應(yīng)盡量設(shè)在曲線外側(cè);緩和曲線上,支柱也應(yīng)設(shè)在線路外側(cè);在直線地段,為了不妨礙信號標(biāo)志顯示,在進(jìn)站信號機(jī)及遠(yuǎn)方信號機(jī)前的支柱應(yīng)盡量設(shè)在信號標(biāo)志的另一側(cè);在復(fù)線區(qū)段,支柱應(yīng)各沿線路一側(cè)布置。</p><p> 4、直線地段錨段關(guān)節(jié)處的下錨跨距若小于45米時(shí),最好采用異側(cè)下錨,避免轉(zhuǎn)換柱絕緣腕臂的拉桿受
125、壓。</p><p> 盡量避免在橋上設(shè)立支柱,長大橋梁上可采取在橋墩臺上設(shè)立鋼柱的方法。</p><p> 在復(fù)線電氣化區(qū)段,多條正線接觸懸掛在機(jī)械上和電氣上應(yīng)盡量獨(dú)立。</p><p> 7、對于跨線橋、天橋、梁橋等建筑物,接觸懸掛的通過方式可視具體情況而定。但任何通過方式都要保證在極限溫度情況及接觸線被受電弓抬高等情況下,有足夠的絕緣間隙,并應(yīng)考慮留有一
126、定的安裝調(diào)整余量(接觸線被受電弓抬高量一般按100毫米考慮。</p><p> 8、對于鏈形懸掛,當(dāng)承力索在支柱與建筑物上懸掛點(diǎn)的高差較大時(shí),要檢查建筑物的最外懸掛點(diǎn)處是否出現(xiàn)上拔力。如果該懸掛點(diǎn)的一側(cè)跨距,由于高差而出現(xiàn)時(shí),則存在上拔力,這時(shí)就需要采取措施如調(diào)整跨距的長度,降低支柱懸掛點(diǎn)高度等方法(式中h為懸掛點(diǎn)的高差)。</p><p> 9、區(qū)間進(jìn)行支柱布置時(shí),以車站最外一棵支柱
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