跨高铁搭设承力索、地锚受力分析

--8-跨高铁搭设承力索、地锚受力分析1承力索受力及弧垂计算一、计算模型图AßAßq4hAq(q′)1 1?2 23 3h地a1b1a2b2a3b3a b4 4l图中将铁路接触网按220kV带电线路的规格进展处理二、计算公式x21、计算事故状态下承力索在跨越处的弧垂fx2f =H+xtgβ-s-Hx2 A 地其中，H—承力索在A跨越塔悬挂点高，m；Aβ—两侧悬挂点高差角，度；x—跨越塔与被跨接触网地线间距离，m；s—封网导线对被跨接触网地线的安全距离，m；H —被跨接触网地线高，m。地2、计算事故状态下封网承力索受力F2xlx

1 x(qb

qb

qb

qb

)l[q

)q

)]2 2fx2

cos f x2

11 2 2 33 4

1 1 2 22γ—承力索比载，N/m.mm2；l—跨越档档距，m。q—事故状态下集中荷载Q〔q=Q/S，Q=塔A侧端部撑杆和承托导线1 1 1 1 1S为承力索截面积N/m；q—事故状态下集中荷载Q的单位截面荷载〔q=Q/S，Q=中间撑杆和所承托导线总重2 2 2 2 2S为承力索截面积N/m；q—事故状态下集中荷载Q〔q=Q/S，Q=塔B侧端部撑杆和承力索总3 3 3 3 3S为承力索截面积N/m；q—集中荷载Q的单位截面荷载〔q=Q/S，Q=接续钢丝绳套总重量，S为承力索截面4 4 4 4 4积N/m)a、b—集中荷载q

1 1 1a、b—集中荷载q

；2 2 2a、b—集中荷载q

3 3 3ab—集中荷载q

B所接钢丝绳套中点距左右挂点的距离。4 4 4b4=(本方案不考虑)则承力索受力F2=Sσ。23、计算事故状态下应力状态方程系数K22Ecos3 12 q q qK 2

[l2W1

[qab(111

1)qab(l 2 2 2

2)qab(l 3 33

3)lqab(

4)2[qa(qb

qb qb

)qa(qb qb

]]]q4 4 4 q

l l 11 2

33 4

2 2 33 4

3 3 4 4其中，E—承力索弹性模量，取值160000N/mm2；WW1其他字符含义如下图。4、计算正常状态下应力状态方程系数K12Ecos3 12 q”

q” q”K [l2 [q”ab( 1)q

”ab(

2)q”ab( 3)1 24

W 1 11 1

2 2 2

3 33 lqab

(4) [q”a(q”b q”b qb

)q”a(q”b qb

)q”aqb

]]] q q

l l 1 1 2 2 3 3 4

2 2 3 3 4

3 3 4 4其中，Q‘—塔A侧端部撑杆重量的一半，N；1Q‘—中间撑杆总重量的一半，N；2Q‘—塔B侧端部撑杆重量的一半，N；3q‘—事故状态下集中荷载Q‘的单位截面荷载

‘=Q

‘/S，Q

‘=塔A侧端部撑杆重量的一1 1半N/m；

1 1 1q‘—事故状态下集中荷载Q

‘/S，Q

中间撑杆总重量的一半，2N/mm2；

2 2 2 2q‘—事故状态下集中荷载Q‘的单位截面荷载〔q‘Q‘/S，Q‘=塔B侧端部撑杆重量的一3 3 3 3 3S为承力索截面积N/其他字符含义不变。5、计算正常状态下封网导线受力F1求得σ1

2(K2)K 1 1 2 2则FSσ1 16、计算正常状态下承力索弧垂fx1x(lx) x(qbqbqbqb)l[q(xa)q(xa)]f 11 2 2 33 4 4 1 1 2 2 x1

Cos l1 17、计算正常状态下封网导线距被跨线路地线距离s1s=H+xtgβ-f-H1 A x1 地8△sos=f-fx2 x1三、计算结果依据上述公式，代入相关参数，计算结果如下：承力索弧垂4m，承力索对被跨铁路安全距离10m，相应受力0.95t。2、事故状态下：承力索弧垂5m，承力索对被跨铁路安全距离9m，相应受力1.08t。1m。3=27.2/1.08=25.1>6因此承力索的强度满足要求。2承力索、封闭网拉线受力计算1、承力索拉线受力承力索事故状态下受力1.08t，由右图可列出方程如下：TTcos301 2TT

1.0810009.812221.709N2 cos30 0.866T2承力索30°T2承力索30°2、封闭网拉线拉力640T 640N5 2cos45sin45=160kN/12.2kN=13.11>6，因此承力索拉线满足要求。=60kN/0.64kN=93.75>6，因封闭网拉线满足要求。3承力索、放线牵张力计算1、出口张力确实定：区段确定后，确定其放线张力时，除应满足上述条件外，还应满足其张力小于导线综合破断力的1/6(JRLX/T-361 导线为122kN以下)，此时可不实行临时防震措施。计算放线张力时可依据下式确定：T=GLn2/8fG-导线每米重量N/mf-放线时的掌握弧垂m放线区段的掌握档，一般受大档距和穿插跨越物掌握。低放线张力，以满足上述规定。2、牵引力确实定：牵引力由下式确定：)〕1 2 3 n n＋1m-子导线的条数；〔1.015〕n-放线段内放线滑车个数h-各档间杆塔悬挂点高差PB=P+100报。以便操作人员马上停顿牵引，防止事故发生。临锚系统受力：导线：放线时临锚张力：PL≤〔平均运行张力〕耐张塔挂线张力计算：依据上式计算，放线牵引力为13.1kN,张力为6kN，利用原LGJ-300/40JRLX/T-3616kN，可使放紧线施工时与封闭网保持2m4本次跨越郑西客专贯穿线施工承受5T1承力索地锚受力埋深(m)埋深(m)马道夹角(°)计算抗拔力(t)承力索受力(t)安全系数地锚2.5305.60.955.892拉网绳、拉线地锚受力地锚埋深(m)马道夹角(°)计算抗拔力(t)拉线受力(t)安全系数滑子拉线2.5454.30.4210.23拉网拉线2.5454.30.646.71斜向地锚抗拔力P≤Gsinβ/K其中G=[dLt+(d+L)t2tgα+4/3t3tg2α]γ式中P—地锚的容许抗拔力，kg;h—地锚的埋置深度，m；β—地锚受力方向与地面的夹角；G—斜向受力时，地锚带动的斜向倒锥体土块容重，kg;α—土壤计算