第二节简单悬挂负载计算及安装曲线

1、2022-4-27第二章第二章 接触网负载计算及设计概述接触网负载计算及设计概述第一节第一节 气象条件及计算负载的确定气象条件及计算负载的确定第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线第三节第三节 链形悬挂负载计算及安装曲线链形悬挂负载计算及安装曲线第四节第四节 跨距及接触线风偏移的确定跨距及接触线风偏移的确定第五节第五节 支柱负载及容量计算支柱负载及容量计算第六节第六节 链形悬挂锚段长度的计算链形悬挂锚段长度的计算第七节第七节 接触网设计概述及平面布置接触网设计概述及平面布置2022-4-27（1 1）弛度）弛度处于两端固定，且不会发生处于两端固定，且不会发生移动的状

2、态下的柔软线索，其最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，低点至两悬挂点间的垂直距离，称为该线索的弛度。称为该线索的弛度。（2 2）张力）张力柔软线索在外力作用下其内柔软线索在外力作用下其内部产生的内应力。部产生的内应力。第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算1 1几个重要的基本概念几个重要的基本概念2022-4-27第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算1 1几个重要的基本概念几个重要

3、的基本概念（3 3）等高悬挂）等高悬挂对于同一参考水平面两悬挂点对于同一参考水平面两悬挂点高度相等的悬挂。高度相等的悬挂。（4 4）不等高悬挂）不等高悬挂对于同一参考水平面两悬挂点对于同一参考水平面两悬挂点高度不相等的悬挂。高度不相等的悬挂。（5 5）简单悬挂）简单悬挂只有一根线索的悬挂。只有一根线索的悬挂。2022-4-27（6 6）跨距）跨距是指两相邻支柱（隧道内为定位点是指两相邻支柱（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。和

4、临界跨距。（7 7）当量跨距）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。有实际跨距中导线张力随温度的变化规律。1 1几个重要的基本概念几个重要的基本概念第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27（8 8）临界跨距）临界跨距为了判定悬挂线索的张力是否超标，

5、为线索物理状态方程确定一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。生最大张力时的状态。1 1几个重要的基本概念几个重要的基本概念第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27（1 1）弛度计算公式推导）弛度计算公式推导假

6、设条件：假设条件：(1)(1)、线索两端固定、只受重力作用；、线索两端固定、只受重力作用；2 2等高悬挂的计算等高悬挂的计算第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算(2)(2)、线索十分柔软、刚度不计；、线索十分柔软、刚度不计；(3)(3)、线索的直径与其长度相比较忽略不计；、线索的直径与其长度相比较忽略不计；(4)(4)、线索的自重沿跨距均匀分布。、线索的自重沿跨距均匀分布。2022-4-272 2等高悬挂的计算等高悬挂的计算Tglf82fglT822)(4lfxlxy第二节第二节 简单悬挂负载计算

7、及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27（2）等高悬挂线索的张力变化）等高悬挂线索的张力变化2 2等高悬挂的计算等高悬挂的计算21costgTTHdxdytg2)(4lfxlxy284lfxlfdxdytg22841lfxlfTH第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27（2）等高悬挂线索的张力变化）等高悬挂线索的张力变化2 2等高悬挂的计算等高悬挂的计算第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负

8、载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算计算方法：分解法；斜弛度法计算方法：分解法；斜弛度法分解法计算用图分解法计算用图21211)2(82lTgTglF22222)2(82lTgTglF)(2212212llTgFFh)(21212llllTg)(22112llgThlllll12（1）分解法）分解法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算计算方

9、法：分解法；斜弛度法计算方法：分解法；斜弛度法分解法计算用图分解法计算用图1F2)41(FhF2F2)41(FhF（1）分解法）分解法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27斜弛度法计算用图斜弛度法计算用图3 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（2）斜弛度法）斜弛度法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27斜弛度法计算用图斜弛度法计算用图3 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计

10、算（2 2）斜弛度法）斜弛度法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27斜弛度法计算用图斜弛度法计算用图3 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（2）斜弛度法）斜弛度法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27斜弛度法计算用图斜弛度法计算用图3 3不等高悬挂的计算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）斜弛度法第二节第二节 简单悬挂

11、负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（2）不等高悬挂的曲线方程）不等高悬挂的曲线方程第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（3）不等高悬挂的张力差分析）不等高悬挂的张力差分析第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022

12、-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（4）不等高悬挂的张力差分析）不等高悬挂的张力差分析上拔力上拔力第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（4）不等高悬挂的张力差分析上拔力）不等高悬挂的张力差分析上拔力上拔力存在的危害！上拔力存在的危害！如何消除上拔力！如何消除上拔力！上拔力产生的条件上拔力产生的条件第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算

13、2022-4-27上拔力产生的条件上拔力产生的条件3 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-273 3不等高悬挂的计算不等高悬挂的计算（5）不等高悬挂线索实长计算）不等高悬挂线索实长计算分解法分解法微分法微分法第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27（3）等高悬挂线索的实长计算）等高悬挂线索的实长计算2 2等高悬挂的计算等高悬挂的计算线索实长

14、与跨距的长度差距很小，大致在0.05%0.1%之间第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-272 2等高悬挂的张力与弛度计算等高悬挂的张力与弛度计算第二节第二节 简单悬挂负载计算及安装曲线简单悬挂负载计算及安装曲线2.12.1单根架空线索的张力和弛度计算单根架空线索的张力和弛度计算2022-4-27几个重要的基本概念几个重要的基本概念1安装曲线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

15、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。2.22.2简单

16、悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-274临界负载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几个重要的基本概念 2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-

17、272.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程 1 1状态方程的建立状态方程的建立2022-4-27 2确定状态方程中的跨距取值当量跨距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。2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27 2确定状态方程中的跨距取值当量跨距确定状态方程中的跨距取值当量跨距2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27 2确定状态方程中的跨距取值当量跨距确定状态方程中的跨距取值当量跨距2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27 3确定状态方程的起始

18、状态临界跨距确定状态方程的起始状态临界跨距（1）临界跨距的定义）临界跨距的定义2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27 （2）临界跨距的计算）临界跨距的计算3确定状态方程的起始状态临界跨距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。2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27小跨距 3确定状态方程的起始状态临界跨距确定状态方程的起始状态临界跨距（3）临界跨距的应用）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2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27大跨距 3确定状态方程的起始状态临界跨距确定状态方程的起始状态临界跨距（3）临界跨距的应用）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2.22.2简单悬挂的状态方程简单悬挂的状态方程2022-4-27 3确定状态方程的起始状态临界跨距确定状态方程的起始状态临界跨距（3）临界跨距的应用）临界跨距的应用区