软横跨预制计算
软横跨预制
软横跨预制根据测量和计算履约数据将软横跨的横向承力索；上、下部定位索，电分段绝缘子串及其他零件按要求在地面制作、组装称为预制。
一般将横向承力索与上部定位索通过吊弦连接成整体一次制作；下部定位索则单独预制，待承力索架设完毕后再进行安装。
预制工作一般分为做下料图与现场制作二步进行。
一、下料图软横跨下料图包括内容：在绘出的节点示意图上标出计算、测量尺寸，由该尺寸扣除绝缘子串及连接零件的有关长度，加上钢绞线在楔形线夹上的回头长度，得到钢绞线的下料长度(钢绞线预制长度一律以钢绞线在楔形线夹中的回头点作为计算测量点)。
在横向承力索上标出横承力索线夹的位置；在上部定位索上标出U型线夹的位置；在下部定位索上标出定位环线夹的位置，同时标出在钢绞线上绝缘子安装处的断线点。
[例]软横跨钢柱2*G15，设计节点：1、5、8、5、6、5、1，结构计算、测量尺寸见图131。
求横向承力索的下料长度和安装线夹位置及绝缘子串位置的断线点。
图1软横跨结构尺寸示意图首先应根据设计规定的节点列出应扣除的零件尺寸。
节点l：600型杵头杆+绝缘子(3个)+杵座线夹计950mm．节点8：双耳楔型线夹+球头挂环十绝缘子(3个)十杵座楔型线夹计580mm图2横向承力索下料图其它节点不存在扣除零件问题，且线夹处钢绞线回头长度规定500ram。
作出下料图如图2 m1=C1一节点l扣除尺寸+500=3390(mm)=3050(mm) 。
M3=m2=3050(mm)M4=C3=5020(mm)M5=c4=5010(mm)M6=C5一节点l应扣除尺寸+500=3760—950+500=3310(mm)M总=ml+m2+m3+m4+m5+m6=3390+3050+3050+5020+5010+33lO=22830(mm)尺寸复核：C1+C2+C3+C4+C5=3840+5680+5020+5010+3760=23310(mm)式中C1、C5——支柱内缘至相邻线路中心距离(mm)；‘C2～C4——相邻两轨中心距离(mm)。
软横跨计算(含公式)
左F4
左a4
左K4 0.00 左b4 0.00
8.22
2.80 左F5 左F6 左F7 左F8
左a5 左a6 左a7 左a8
左K5 0.00 左b5 0.00
左K6 0.00 左b6 0.00
左K7
0.00 左b7 0.00
左K8
0.00 左b8 0.00
右F1 123.0306 右a1 7.77 右K1 1.51 右b1 7.92
连接 重量合
方式 计 5.7 1.1 3.2 1.1
（无 （kg）
弹簧 补偿 器）
扣料长 度
1.65
0.08
0.84
0.05
上下 部固 定绳
上下部 固定绳
1150耳 环杆
双耳连 接器
弹簧补 偿器
双耳连 接器
双重硅 胶绝缘
子
70双耳 楔形线
夹
连接 重量合
方式 计 3.6 1.1 7 1.1 3.2 1.1
32.46
横向承力索总长(计算2)
32.23
0.5
横向承力索复核
32.23
支柱 地线 孔或 基础 面与 最高 轨面 的高 度 差； 低为 “”、 高为 “+
右节点(中) 右节点(下)
节点5 节点7 节点10a 节点14 节点12
11.1 11.1
5.49 10.27 9.98 8.83 4.95
2.62 2.62
三片绝缘子 四片绝缘子
三角联板 双联碗头挂板
Z-7型挂板 复合绝缘子 双横承节点8 单横承节点8 固定绳节点8
17.2 22.1 1.47 1.2 0.91
13
5.4 5.4
0.438 0.584 0.06 0.06 0.07 1.37
软横跨计算(适用各种高度支柱)(1)
验算直吊
有绝缘的列
I段 II段 III段 IV段 V段 VI段
横向承力索
直吊1 #NAME? 2 2 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME?
力矩右 #NAME? 直吊2 #NAME? 0 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? #NAME?
力矩左 #NAME? 力矩右 #NAME? 直吊4 #NAME? 0 长度 长度 长度 长度 长度 长度
#NAME? #NAME?
力矩左 #NAME? 力矩右 #NAME? 直吊5 #NAME? 6 #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
依以上数据画软横跨预制图，布置各处结点位置，并标明长度。如对某股道导线高度有特殊要求，应在上下部固定绳间加装定位立柱。
13道 #NAME? －－ #NAME? －－ #NAME? #NAME? m
#NAME? 验算支力1 验算张力 #NAME? 支柱类型： 钢柱 横向承力索杵头杆长度 0.600 单片瓷瓶长(m) 上下固定绳杵头杆长 1.300 0.146 调整螺栓扣总长 双耳连接器等连接瓷瓶零件长 0.600 0.100 计算辅助参数：(请不要修改下列数据) 前支柱最大弛度 #NAME? 后支柱最大弛度 #NAME? FN1 #NAME? FN2 横向水平张力T(左柱) 横向水平张力T(右柱) #NAME? #NAME? FN2'
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME? #NAME?
软横跨计算
电气工程系精品课程——接触网
软横跨计算
接触网
软横跨结构与节点
软横跨计算
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1 软横跨的计算内容
(1) 软横跨支柱负载计算 完成软横跨支柱的选型或容量校验。
(2) 软横跨预制计算 完成软横跨结构尺寸计算，包括横承力索、上部固定绳、
下部固定绳、吊弦的长度计算。
软横跨计算
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软横跨计算
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例题
软横跨计算
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例题
软横跨计算
软横跨计算
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7 软横跨预制
(1) 预制内容：确定横向承力索，上下定位绳及吊弦的长度，最短吊弦位置。 (2) 软横跨预制方法：图解法、实测法、抛物线法、负载模拟法、负载计算法。
中国采用的是负载计算法 以实际悬挂的标准形式为依据，以实际负载为计算条件，以安装后的受 力状态为前提，由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。
M i 为中心锚结或下锚支在该悬挂点产生的垂直负载
注意：对于某一悬挂点的重量，应具体分析，并非 每个悬挂点均有以上几项重量!
软横跨计算
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软横跨计算
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(2) 求横向承力索的最低点 （试探法）
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(3) 求横承力索的张力
Th
M 2l1 l1 f 2
M1l2 l2 f1
软横跨计算
软横跨计算
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3 软横跨计算所需资料
(1) 气象资料：最大风速、覆冰厚度及风速、最低温度；
(2) 线路资料：股道数、股道间距、曲线半径、跨距； (3) 线索资料：线材、截面积等； (4) 软横跨节点形式及分布。
软横跨计算
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4 现场实测数据和计算数据
软横跨计算原理最全面
软横跨计算方法1、计算需要参数：现场测量参数：支柱侧面限界、支柱强度（以轨面或地面为准的倾斜值，但还要测出对应支柱高来计算出来，或采用斜率尺）、钢（砼）柱基础面或混凝土支柱（H90~170）地线眼处与最高轨面的高差、股道间距、轨面超高（实测或可以钢轨标定值为准记录），站台沿距离近轨线路中心的距离；设计参数：设计结构高度、导高、拉出值（正反定位），接触网平面布置图（悬挂组合及工、非支）、前后跨距、，定位器坡度要求（开口）、承力索悬吊滑轮结构尺寸，最短直吊弦距离等，各种承力索、接触线线重量，节点材料重量（含横承力索和固定索重量、对应节点零配件重量），横承悬挂点距柱顶的高差；减料参数：支柱规格型号、横承、上下部固定索底座的有效连接长度，单、双绝缘子，各种节点连接料的有效连接长度等。
测量的组织：提前在家把测量需要数据点的草图画好，支柱、站台、各股道（含非电化股道）、钢柱测外沿限界与强度和基础面与最高轨面高差、混凝土柱测内沿限界与强度和地线孔与最高轨面的高差，每次从零刻度这边开始依次读数，各股道均可读近轨的钢轨内沿数据，逢站台沿不能漏读、各股道不能漏读，最后读最大尺寸数据。
计算前整理数据不能忘了第一个数要加轨道半宽才是中股道中心，最后一个数要减轨道半宽才是股道中心数据，中间的各股道间距为大数减小数，这样不容易出错。
根据个人习惯定，原则是减少出错机会。
测量后要整理好数据。
测量记录示意。
2、支柱桡度处理考虑，对柱顶桡度：G15钢柱70mm，G13钢柱40mm，H170混凝土柱30mm）。
以前经验谨供参考。
3、超高引起的受电弓中心偏移计算确定，对直链形悬挂，承力索跟着接触线走，半斜链形悬挂承力索悬挂点始终在各股道线路中心的上方，偏移只影响接触线位置。
超高轨宽偏移导高偏移超高导高轨宽超高超高4、先处理计算数据，第一个数据和最后一个数据根据读数原则，考虑半轨宽，支柱斜率变化量（含支柱自然倾斜和挠度的总变化量），横承、上部固定索、下部固定索安装高度，处理成计算所需的水平分量（根据各相关读数把各支悬挂的水平间距计算出来）；根据前后跨距和各股道悬挂类型、节点形式计算出悬挂重量（提前确定各节点重量），计算其重量应考虑绝缘子等集中负载在悬挂点的分担重量（不计影响也不大，可通过计和不计看数据变化量），根据导高、结构高度和悬吊滑轮有效长度、最短直吊弦计算出软横跨最低点距轨面的高度。
软横跨计算
混凝土柱： a1″＝CX′’+Hj″*δ±1.48 式中 a1″--下部固定绳支柱固定点至定位环线夹的距离； Hj″--支柱下部固定绳安装位置至最高轨面的距离； ±1.48--定位环线夹偏移线路中心的距离。当斜拉线拉向支柱时取“－” ，背离时取 “＋” 。 用以上式子分别计算软横跨两侧支柱。 三、力学计算的方法与程序： 1.根据平面布置图绘制出软横跨计算示意图（图 1） 。 2.确定横向承力索最低点位置。 3.计算最低点两侧距离 l1 、l2 l1 = a1 + a2 +…+aj l2 = aj+1 + aj+2 +…+am 4 确定各悬挂点的负载 Q
软横跨计算
软横跨计算一般采用力学计算法 一、测 量 1．测支柱倾斜 使用经纬仪测量支柱顶至轨面标高处的倾斜，钢柱测量外缘，混凝土柱测量内缘。 2．测高差 使用水准仪测量最高股道轨面与钢柱底部（或混凝土柱地线孔）的高差。 3．测侧面限界和股道间距 用钢尺测出钢柱外缘（或混凝土柱内缘）到相邻线路中心的水平距离；分别测出相邻 股道线路中心的距离。 二、计算结构参数 1．求横向承力索弛度 钢 柱： f1=柱高一 0.07＋hA－S 上－Cmin f2=柱高一 0.07＋hB－S 上－Cmin 混凝土柱： f1=10.8＋hA－S 上－Cmin f2=10.8＋hB－S 上－Cmin 式中 f1、f2——软横跨两侧支柱悬挂点至横向承力索最低点的垂直距离； 柱 高——钢柱高度； 0.07---—钢柱横向承力索悬挂孔至柱顶距离； 10.8-——混凝土软横跨柱地线孔至横向承力索悬挂孔的距离； hA、hB----软横跨两侧支柱与最高轨面的高差，由测量得； S 上—-—上部固定绳安装高度； Cmin —-—最短吊弦长度，一般取 500mm。 2．求横向承力索支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离 钢 柱： a1A＝CX1′-d1-a 上-支柱挠度 a1B＝CX2′-d2-a 上-支柱挠度 混凝土柱： a1A＝CX1′-d1 –0.06-支柱挠度 a1B＝CX2′-d2 –0.06-支柱挠度 式中 a1A、a1B--软横跨两侧支柱悬挂点至相邻股道悬挂点的水平距离； CX1′、CX2′--测量基点处（钢柱外缘、混凝土柱内缘）到相邻线路中心的距离，由测 量得； d1 、d2 --支柱倾斜值，由测量得； a 上---钢柱横线路方向宽度； 0.06--混凝土柱 400 型耳环杆外露长度； 支柱挠度--支柱受力后的倾斜，每组悬挂按 0.01 计算。 3．求上部固定绳安装高度处钢柱外缘（混凝土柱内缘）至相邻股道悬挂点的距离
软横跨预置计算
4.4 软横跨预置计算(1) 在计算中，一般应具有以下原始数据：① 1x C 、2x C 为侧面限界，在正线轨面水平面内，左右侧支柱内缘分别至临近线路中心的距离（m ）② L 为横向跨距，直两支柱悬挂点（支柱顶端内缘向下100mm 处，下同）间的水平距离（m ）③ 1l 、2l 为不等高悬挂或不对称悬挂，由横向承力索最低点分别至两悬挂点的水平距离（m ）④ 1δ、2δ为支柱结构的斜率和调整倾斜度之和，即安装后的支柱内缘相对于铅垂线的总斜率（mm/m ）⑤ 1d 、2d 为偏移距离，即支柱结构斜率和调整倾斜率值所形成的偏移距离之和，简称偏距，其值为11δH d =，22δH d =,11δS H d ='，22δS H d ='（其中，1d '、2d '为在上部定位索处的偏移距离）。
应该注意，考虑到支柱受力后产生的扰度和因基础返回而内倾，经验取值比一般计算值偏小(考虑到支柱受力后内倾及扰度影响，取mm 500,mm 60021==d d )。
)(1111111h S H H d h -+==δδ (4.17))(2222222h S H H d h -+==δδ (4.18)⑥ 1S 、2S 为基础面至正线轨面的高差，即支柱地面（钢筋混凝土支柱由地线孔至轨面）至轨面的垂直距离，当支柱底面高出轨面时，S 为正值，反之为负值；⑦ 1f 、2f 为横向承力索的驰度，即由横向承力索最低点分别至两悬挂点铅垂方向的距离，当为等高悬挂时，m in 21f f f ==100m in 1111--+-=C S H H f s (4.19)100m in 2222--+-=C S H H f s (4.20)其中：H H H ==21，上、下H H H H H H h x s s s ++===21， s s s H H H ==21为上不固定绳至正线轨面的高度， x H 接触线高度，大站一般取m m 6450，小站取m m 6000， h H 接触线距下部固定绳距离，一般取mm 300， 上、下H 为上、下部固定绳距离，一般取mm 950，对H 、h H 、上、下H 可根据现场实际情况取值)。
第六节 软横跨预制计算
设计参数；
(2) 计算各悬挂点负载； (3)确定横向承力索的最低点和张力大小； (4) 考虑松边张力，计算上下部固定绳的张力大小； (5) 确定线索的安装高度； (6) 计算支柱工作力矩
2018/12/2
(7) 考虑安全系数，选择支柱型号。
ai x Zi .Z ai
ai 1 x Zi .Z ai 1
为中心锚结或下锚支在该悬挂点产生的垂直负载
Mi
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
(2) 求横向承力索的最低点 （试探法）
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
(3) 求横承力索的张力
M 2 l1 M 1l 2 Th l1 f 2 l 2 f1
(1)软横跨支柱负载计算 完成软横跨支柱的选型或容量校验。 (2) 软横跨预制计算 完成软横跨结构尺寸计算，包括横承力索、上部固定绳、 下部固定绳、吊弦的长度计算。
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
2 软横跨计算的一般原则
(1) 只考虑支柱可能出现的最危险情况； (2) 纵向悬挂及软横跨节点的垂直负荷由横向承力索承担； (3) 纵向承力索的水平负载由上部固定绳承担；
2018/12/2
第六节 软横跨预制计算
横向承力索水平张力的求法
2018/12/2
(1) (2) (3) (4)
求悬挂点的垂直负载 求横向承力索的最低点 （试探法） 求横承力索的张力 求上下部固定绳的水平张力
第六节 软横跨预制计算
(1) 求悬挂点的垂直负载
Qi Gi J i P i Zi M i
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n
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接触网工程与设计
软横跨的设计计算
软横跨的支柱容量
1 Sept 2009 Page 16
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接触网概述
接触网设计
接触网施工
接触网运营
2 Pz = 0.615* μ s * F *Vmax *10−3
1 M = Pz H z + Th H h + Ts H s + Tx H x 2
M 1 = ∑ Qi xi , xi = ∑ a j
i =1 j =1
k −1
i
M 2 = ∑ Qi xi +1 , xi = ∑ a j
i=k j =k
n
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn +1
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接触网工程与设计
软横跨的预配
(3) 求分界力Y
1 Sept 2009 Page 23
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接触网概述
接触网设计
Qk-Y
接触网研究室
软横跨的负载计算 --- 垂直负载
接触网概述
各悬挂结点的垂直负荷: Qi = pi + J i + Gi + JYi Gi –接触悬挂的垂直负荷；
接触网设计
Gi = nq0
l1 + l2 l +l + (ngb 0 1 2 ) 2 2
接触网施工
n – 该悬挂点承担的接触悬挂的数目； q0 – 接触悬挂单位长度的自重负载 kN/m；
(2) 左、右半支横承力索中,各悬挂点垂直负荷(不包括分界力),对左、 右悬挂点的子力矩 FB
接触网概述 FA Th 接触网设计 a1 a2 a3 ak ak+1 an-1 ak+2 an+1 an Th
接触网施工
Th T h Y
接触网运营
Qk-Y 对横承力索右半支子力矩B：
对横承力索左半支子力矩A：
注意：若有附加导线，还应考虑附加导线的风负载传给支柱的情况。
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接触网工程与设计
软横跨的预配
1 Sept 2009 Page 17
接触网研究室
接触网概述
软横跨预配计算的主要内容
接触网设计
软横跨的预配计算的方法
接触网施工
软横跨预配计算所需现场实测数据
接触网运营
软横跨的预制计算基本步骤
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∑Q
j =k
i −1
j
−Y ai i = k + 1,.....n + 1
Th
Th
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接触网工程与设计
软横跨的预配
(6) 求横承力索长度
1 Sept 2009 Page 26
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接触网施工
接触网运营
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接触网工程与设计
软横跨的预配
(5) 求横承力索各悬挂点高差
1 Sept 2009 Page 25
接触网研究室
接触网概述
接触网设计 Qk-Y 接触网施工
最低悬挂点k左侧：
接触网运营
最低悬挂点k左侧：
mi =
∑Q
j =i
k −1
j
+Y ai i = 1, 2...k
mi =
接触网运营
xi = a1 + a2 + ... + ai
显然：
FA = ∑ Qi − FB
i =1 n
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接触网工程与设计
软横跨的设计计算
a1 a2 a3 a4
1 Sept 2009 Page 13
接触网研究室
确定最低悬挂点，求横承力 索的水平张力Th
a5 a6 a7
接触网概述
接触网设计
若 FA − Q1 − Q2 − ...Qi −1 > 0 ,
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软横跨的设计计算
软横跨的负载计算
1 Sept 2009 Page 5
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接触网概述
垂直负载
接触网设计
(1) 接触悬挂自重+冰载 (3) 软横跨线索重
(2) 悬挂结点重 (4) 分段分相绝缘子重
接触网施工
水平负载
接触网运营
(1) 风负载 (3) 曲线力
(2) “之”字力 (4) 下锚力
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接触网工程与设计
软横跨的设计计算
各结点的参考重量
1 Sept 2009 Page 9
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接触网概述
各悬挂结点的垂直负荷: Qi = pi + J i + Gi + JYi Ji –该悬挂点分摊的悬挂结点重；
结点号 计 算 值 选 用 值 结 点 重 量 800 （700） 1、2、 3、4 5 6 7 8 9 10 11、 12 52 13 14
接触网设计
72.9 167 139
接触网施工
结点 重量
656 11 338 3 （566） 660 11 340 （510） 0
680 －
70
170 140
50
680 －
接触网运营
中心 锚结
28
60
55
60 （51）
340 55
260
680 18
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软横跨的设计计算
1 Sept 2009 Page 10
轨面高于基础面为“-”
接触网设计
（2）以假设的最低点为分界点，将横承力索分成两部分，求解分界力
FB FA Th a2 an+1 an a3 ak ak+1 an-1 ak+2 Th
接触网施工
接触网运营
a1
Th Th
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软横跨的预配
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接触网设计
接触网施工
接触网运营
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软横跨的设计计算
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软横跨设计计算的一般原则
接触网设计
软横跨的负载计算
接触网施工
软横跨支柱容量的计算
接触网运营
软横跨的预制计算
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软横跨的设计计算
接触网施工
∑M
k
A
=0
∑M
l2 =
B
=0
接触网运营
⇒ M1 + yl1 −Th f1 = 0
l1 = ∑ ai
i =1
⇒ M2 − yl2 −Th f2 = 0
i = k +1
∑a
n +1
i
⇒Y =
M 2 f1 − M 1 f 2 f1l2 + f 2l1
Th =
M 2l1 + M 1l2 f1l2 + f 2l1
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软横跨的预配
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接触网设计
接触网施工
软横跨预配计算的主要内容
接触网运营
(1) 横承力索长度 (3) 下部固定绳长度
(2) 上部固定绳长度 (4) 吊弦长度
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软横跨的预配
软横跨的预配计算的方法
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软横跨的支柱容量
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接触网设计
接触网施工
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M=
1 Pz H z + Th H h + Ts H s + Tx H x 2
注意：若有附加导线，还应考虑附加导线的风负载传给支柱的情况。
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软横跨的设计计算
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软横跨的负载计算 --- 垂直负载
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接触网设计
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接触网运营
各悬挂结点的垂直负荷:
Qi = pi + J i + Gi + JYi
pi – 横承力索和上、下部固定绳分摊到该悬挂点的垂直负载； Ji –该悬挂点分摊的悬挂结点重； JYi – 分段绝缘器分摊的重量； Gi – 接触悬挂的垂直负荷；
软横跨设计计算的一般原则
1 Sept 2009 Page 4
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接触网概述
接触悬挂及软横跨节点的垂直负荷由横向承力索承担；
接触网设计
纵向承力索的水平负载由上部固定绳承担；
接触网施工
接触线的水平负载由下部固定绳承担；
接触网运营
分析时按最严重的情况考虑支柱受力，留有一定的安全裕量； 选用支柱的支柱容量/支柱工作力矩的计算值≥1.5~2。
接触网施工
上部固定绳每悬挂结点的水平力：
接触网运营
Psi = pcvi + pcRi (+ pc之字力 ) + pcMi
上部固定绳的水平力：
Ts = ∑ psi + Ts'
i=1
n
Ts' = 2kN
在软横跨施工时，既使没有 悬挂纵向负载时，为了使上 下部固定绳处于水平状态， 在上下部固定绳两端已预先 施加了一定的水平力，称该 力为松边张力。小站取1kN、 大站取2kN.因此、上下部固 定绳的水平张力由下式计算。
SWJTU
接触网工程与设计
软横跨的预配