软横跨计算论文(编程用).doc

接触网软横跨预制计算软件开发摘 要：软横跨预制是电气化铁道接触网施工过程中的关键技术之一。本文详细介绍了用Visual c+软件开发接触网软横跨计算软件的全部过程，包括软横跨预制的数学模型及软件开发流程图等。关键词：接触网 软横跨 预制 软件开发 站场软横跨的预制计算在接触网的施工和改造中的地位十分重要，是接触网施工计算实现四个“一步到位”的关键环节，尤其是既有电气化线路的接触网改造的“天窗”施工受停电时间的限制，因此对于软横跨的精度提出了更高的要求。 由于软横跨的结构复杂，涉及的因素较多，变化比较大，所以人工进行软横跨预制计算（特别是进行大量计算）时，劳动强度大，工作效率低，而且误差比较大，工程计算达不到理想的程度，给施工带来困难。因此，为提高施工工效，笔者根据多年施工经验并针对现场实际情况，运用Visual c+软件开发出了适用于现场施工的接触网软横跨预制计算软件。该软件具有以下特点：1、 软件的开发包括了接触网软横跨15种节点，适用于所有安装形式与零配件的接触网软横跨预制计算，具有非常好的通用性；2、 针对现场施工实际设计界面，操作方便、简单、快捷，人性化和实用性都很强；3、 提供自动检测输入数据正确性的功能，以确保原始数据的输入无误，保证了计算结果的准确性；4、 计算结果以表格和图形两种形式显示，计算的结果直观明了；5、 预制计算结果误差为毫米（mm），精确度高。一、软横跨预制的数学模型（一）数据的测量1、钢柱外缘顶端垂线与钢柱外缘底部基点（为了便于测量，底部基点取钢柱底面以上1m处，站台上取钢柱底面以上0.3 m处）的距离，或混凝土柱内缘顶端悬挂孔位垂线与内缘地线孔位的距离，。2、经纬仪测量时，塔尺置于支柱标高处（钢柱指底部以上1米处，混凝土指地线孔处）的读数值，以及塔尺置于各股道轨顶的读数值，单位米（m）。3、钢柱上述基点处相邻线路中心到支柱外缘或混凝土支柱上述基点处相邻线路中心到支柱内缘的距离，以及各线路之间的距离， (斜链形时，道岔处应测道岔各轨线路中心线到临轨的距离) ，单位为毫米（mm）。注意，输入的数据均为原始测量数据，如为直链型悬挂时，编制的计算程序对上述数据将进行修正既为考虑拉出值以后的值。4、软横跨二支柱外缘（钢柱）或内缘（混凝土柱）上述基点处的总距离。（二）数学模型1、判断输入数据（测量数据）的正确性软横跨计算的物理模型请参见软横跨计算原理图。（图1）若（+a1+ a2+ an+）50，则说明测量的数据不准确，应重测。2、根据原始数据及测量结果计算结构参数（1）求最低点处横向承力索弛度。 判断最高轨面：中，最小者所在的轨面为最高轨面，设最高轨面读数值为，所以 注：如、0，说明钢柱底面或混凝土地线孔位于最高轨面以上；反之，如、0，则说明钢柱底面或混凝土地线孔位于最高轨面以下。求横承力索驰度、钢柱 钢柱 混凝土柱 混凝土柱 其中，为钢柱全长；0.07指钢柱横向承力索悬挂孔至柱顶的距离，单位米（m）；指最短吊线长，一般取500mm；H指导线高度，h为结构高度，均由设计给出；0.16指上部定位索至纵向承力索的距离，单位米（m）；10.8指混凝土支柱地线孔至横向承力索悬挂孔的垂直距离，单位米（m）。（2）横向跨距L A、B支柱悬挂点到相邻轨道悬挂点的水平距离（m）钢柱 混凝土柱 其中，为垂线路方向钢柱顶面宽度；为支柱挠度，一般取0.03。0.06为混凝土横向承力索400型耳环杆外露长度，单位米（m）。横向跨距L:3、判断最低点（1）确定软横跨的悬挂负载软横跨的悬挂负载由以下几个部分组成：纵向悬挂总重，节点负载，横向承力索与上、下部定位索总重，绝缘子总重，中心锚结和下锚支自重负载。即 纵向悬挂总重（kg）：= (L1+L2)(n1+n2)/2其中，为软横跨两相邻跨距（m）；n1、n2为悬挂数目；、为正线、侧线接触悬挂单位长度的重量（kg/m）。纵向悬挂重量指顺线路方向承力索与接触线的重量、吊弦及线夹的重量。 节点负载（kg）： 节点负载即节点零件重量，它是根据实际节点零件计算而得，包括横向承力索线夹、U型线夹、定位环线夹、吊线、悬吊滑轮及定位器等零件的重量。计算时可参考下列节点负载值：节点类型J5J6J7J10J11J12J13J14选用值（kg）7171411556818节点8、节点9可根据实际情况确定选用值，即根据所选用的绝缘子来确定。它主要由瓷瓶数量或者铁道合成绝缘子重量来决定。 横向承力索与上、下部定位索总重（kg）：其中，为相邻股道间距，单位米（m）；n为横向承力索数量，单承时n取1，双承时n取2；q1为横向承力索单位长度重量，如GJ-70时q1可取0.615kg/m；q2为上、下部定位索单位长度重量，如GJ-50时q2可取0.411kg/m。 绝缘子总重（kg）：在计算节点负载时，每一节点绝缘子串取覆冰负载2kg。绝缘子串包括节点1、2、3、4；节点8、9以及纵向悬挂分段绝缘子和分段绝缘器，其重量均应分摊到各股道悬挂点上去。在中间站台或有分段绝缘的股道，其分段绝缘子串重量应按距悬挂点远近分摊在绝缘子串两侧的两悬挂点上。如图2图中所示的悬挂点5和悬挂点6之间的三片分段绝缘子串自重负载17kg应分摊在悬挂点5及6上。这样，由于分段绝缘子串自重负载使相应节点增加的负载为：式中 x 绝缘子串中心到左侧悬挂点的水平距离（m）； 绝缘子串两侧悬挂点间的水平距离（m）；对于悬挂点3及4间因有中间站台，则认为相应节点都是直接加一串绝缘子的自重负载。 中心锚结和下锚支自重负载（kg）： 对于有中心锚结和下锚支的悬挂，则应根据实际应有的悬挂自重负载，经计算后加于相应的悬挂点上，对于已经过了归算了的中心锚结和下锚支自重负载，Mi=0。（2）求横向承力索在支柱悬挂点的垂直反力当h0时，支柱反力、。 由于地形条件的差异，悬挂一般为不等高的，支柱反力、均发生变化。见图1。不等高悬挂的均衡力: 其中:h 为A、B悬挂点高差（m）, h =f1-f2；若 且 则 第n点为最低点。若 且 则 第n，n+1两点为最低点。横向承力索的水平张力T确定最低点后，从最低点将悬挂分成左右两部分，然后分别对O点取矩， 则 由以上两式整理得 其中 + 校验、。确定横向承力索的水平张力T后，不等高悬挂时， 即 h0时，校验支柱反力、。高柱A的支座反力： 低柱B的支座反力：再次判断最低点位置若 且 则 第n点为最低点。若 且 则 第n，n+1两点为最低点。若最低点发生漂移，则重复、步。（2）横向承力索的分段长度及吊弦长度 横承力索各股道悬挂点至支柱悬挂点的垂直距离y，分别对各悬挂点取分离体并取矩得同理 相邻悬挂点在横承力索上的高差b 横向承力索的分段长度C 横向承力索吊弦长度K（3）上、下定位绳形状及安装高度接触线高度为6.00米的站场，上、下定位绳取水平线状。上定位绳安装高度A柱 B柱 下定位绳安装高度A柱 B柱 接触线高度为6.45米的站场，上、下定位绳取折线形。以适应导线高度不超过6.5米的规定，各折线斜率依各悬挂点轨面与最高轨面高差而定，但斜率不宜超过4。上定位绳安装高度：A柱 B柱 下定位绳安装高度A柱 B柱 式中0.40 定位器开口高度； 、最高轨面与悬挂点轨面的高度差；（4）上、下定位绳的长度上、下定位绳的安装高度处钢柱外缘（混凝土柱为内缘）至相邻股道中心的距离钢柱 站台支柱A支柱B一般支柱A支柱B说明：、垂线位于钢柱外缘的内侧取“+”，反之取“-”。混凝土柱 支柱A支柱B式中上部定位索安装高度（m）；下部定位索安装高度（m）；0.06400型耳环杆