线路架空支架设计计算书

1 线路架空设计计算书线路架空设计计算书 1 架空设计 本框架涵顶进范围里有 4 条铁路线 分别为机 I 线 客走线 焦柳线和油专线 线间距分别为 6 9m 7 65m 15 45m 其中 机 I 线位于 R 500m 的圆曲线上 客走线和焦柳线的线路在地道桥 架空范围里位于 R 600m 的圆曲线上 油专线位于缓和曲线上 1 1 焦柳线线路架空 架空右幅框架 主跨纵梁采用 D16 型便梁 左跨纵梁采用 每边 4 根 I56工字钢 右跨纵梁采用每边 3 4 扣 P60 轨束梁做纵梁 架空左幅框架 主跨纵梁采用 D16 型便梁 左跨纵梁采用 每边 4 根 I56工字钢 1 2 油专线 机 I 线及客走线线路架空 架空右幅框架 主跨采用每边 2 片 HN900b H 型钢 左跨 纵梁采用每边 4 根 I56工字钢 右跨纵梁采用每边 3 4 扣 P60 轨束 2 梁做纵梁 架空左幅框架 主跨采用每边 2 片 HN900b H 型钢 左跨 纵梁采用每边 4 根 I56工字钢 以上线路架空段除 D 型施工便梁以外 主跨以 I36a工字钢为横 梁 副跨以 1 2 扣 P50 轨束梁为横梁的方法进行架空 由于 D 型 便梁为定型梁 可不做受力检算 本方案仅对非 D 型施工便梁的架 空结构进行受力检算 线路架空示意图见附图一 二 2 焦柳线架空右幅框架时各结构受力检算 2 1 纵梁力学检算 2 1 1 计算参数 2 1 1 1 各纵梁的计算跨度 单侧 3 4 根 I56工字钢 左跨 11m D16 型便梁 主跨 16 08m 不需检算 3 4 扣 P60 轨束梁 右跨 5m 5m 2 1 1 2 材料特性 I56工字钢 型 号 理论质量 G N m 截面惯性矩 I 4 截面模量 W 3 Sx 3 高度 h 腰厚 d I56a工字钢 106265585 62342 311374 156012 5 弹性模量 E 206GPa MPa170 MPa85 3 4 扣 P60 轨束梁 单根 P60 轨参数 型 号 理论质量 G N m 截面惯性矩 I 4 截面模量 W 3 Sx 3 高度 h 腰厚 d P60606 4321733923817616 5 弹性模量 E 210GPa MPa170 MPa85 2 1 2 荷载 2 1 2 1 活载 采用 中活载 左跨 L 11m 时 跨中换算荷载 K1 136 3kN m 端部换算 4 荷载 K2 155 1kN m 右跨 L 5m 时 跨中换算荷载 K3 180kN m 端部换算荷 载 K4 210kN m 2 1 2 2 静载 每股道 左跨 明桥面 8kN m 横抬梁 8kN m 每股道 8 片 I56 工字 钢纵抬梁 8 5 kN m 则 q1 8 8 8 5 24 5kN m 右跨 明桥面 8kN m 横抬梁 8kN m 每股道 2 排 3 4 扣 P60 轨束梁 8 5 kN m 则 q2 8 8 8 5 24 5kN m 2 1 3 冲击系数 拟限速 45km h 冲击系数折减系数 0 391 VV V kp 2 45802 45 左跨 5 限速冲击系数 1 1 1 0 391 1 21 L 40 28 1140 28 右跨 限速冲击系数 1 1 1 0 391 1 243 L 40 28 540 28 2 1 4 检算 按简支梁检算 2 1 4 1 左跨 I56 工字钢强度检算 Mmax跨中 qL2 K1 q1 1 L2 8 1 8 1 136 3 24 5 1 21 112 8 1 2943kN m 可 MPaMPa W M 170 165 95 0 1023428 102943 3 6 max 跨中 I56 工字钢剪应力检算 Qmax支座 qL K2 q1 1 L 2 1 2 1 155 1 24 5 1 21 11 2 1 1195kN 6 可 MPaMPa I QS x x 85 26 95 0 5 1210 6 655858 101374101195 4 33 工字钢挠度检算 不可 mm L mm EI ql f28 400 30 95 0 10 6 65585102063848 1011 5 24 3 136 5 384 5 43 434 说明 由于挠度仅超过 2mm 实际中非常微小 可忽略不计 挠度检算可视为合格 2 1 4 2 右跨 2 排 3 4 扣 P60 轨束梁强度检算 Mmax 跨中 qL2 K3 q2 1 L2 8 1 8 1 180 24 5 1 243 52 8 1 794kN m 可 MPaMPa W M 170 151 95 0 1039614 10794 3 6 max 跨中 2 排 3 4 扣 P60 轨束梁剪应力检算 Qmax 支座 qL K4 q2 1 L 2 1 2 1 210 24 5 1 243 5 2 1 729kN 7 可 MPaMPa I QS x x 85 25 95 0 5 1610321714 1023810729 4 33 2 排 3 4 扣 P60 轨束梁挠度检算 f 不可 EI ql 384 5 4 mm L mm17 300 5 18 95 0 1032171021038414 105 5 24180 5 43 43 说明 由于右跨是 2 个 5m 的计算跨度 实际应按连续梁考 虑 挠度可以减小 而且计算挠度仅超过 1 5mm 实际中非常微 小 可忽略不计 挠度检算可视为合格 根据 铁路工务安全规 则 P63 页附录二 各种类型临时钢梁主要尺寸和适用行车条件 表 中在限速 45km h 情况下 P60 轨单侧 3 4 扣架空最大跨度可达 5m 2 2 横抬梁力学检算 横抬梁采用 I36a 工字钢和 1 2 扣 P50 轨束梁 每个枕木盒里设 置一根 当每公里轨枕数为 1760 根时 横抬梁的排布间距为 0 569m 支点作用在纵抬梁上 纵梁间距 4 9m I36a 工字钢材料特性 8 型 号 理论质量 G N m 截面惯性矩 I 4 截面模量 W 3 Sx 3 高度 h 腰厚 d I36a 工字钢 5991576087551336010 弹性模量 E 206GPa MPa170 MPa85 1 2 扣 P50 轨束梁材料特性 单根 P50 轨参数 考虑 9mm 磨耗 型 号 理论质量 G N m 截面惯性矩 I 4 截面模量 W 3 Sx 3 高度 h 腰厚 d P505151702216168 615215 5 弹性模量 E 210GPa MPa170 MPa85 2 2 1 I36a工字钢横抬梁受力简图如下 横抬梁受力示意图横抬梁示意图 纵抬梁 横抬梁 基本轨 175015001750175015001750 2 2 1 1 荷载 轮对间距为 1 5 米 1 5 米范围内有 3 片横抬梁受力 假定轮对 9 荷载全由三片横抬梁承担 经计算得 kNkNP50 2 1 220 11 5 2 2 1 2 冲击系数 拟限速 45km h 冲击系数折减系数 0 391 VV V kp 2 45802 45 限速冲击系数 1 1 1 0 391 1 243 L 40 28 540 28 2 2 1 3 横抬梁强度检算 Mmax 1 1 243 109kN m PamkN75 1 50 可 W Mmax MPaMPa170 125 10875 10109 3 6 2 2 1 4 横抬梁剪应力检算 Qmax P 50kN 可 x x I QS MPaMPa85 16 101015760 105131050 4 33 2 2 1 5 横抬梁挠度检算 可 mm L mm l a EI Pal f13 400 7 5 75 1 43 10157601020624 105 1075 1 1050 43 24 2 2 43 2333 2 22 2 2 2 1 2 扣 P50 轨束横抬梁受力简图如下 10 横抬梁受力示意图横抬梁示意图 纵抬梁 横抬梁 基本轨 165015001650165015001650 2 2 2 1 荷载 轮对间距为 1 5 米 1 5 米范围内有 3 片横抬梁受力 假定轮对 荷载全由三片横抬梁承担 经计算得 kNkNP50 2 1 220 11 5 2 2 2 2 冲击系数 拟限速 45km h 冲击系数折减系数 0 391 VV V kp 2 45802 45 限速冲击系数 1 1 1 0 391 1 244 L 40 28 8 440 28 2 2 2 3 横抬梁强度检算 Mmax 1 1 243 103kN m PamkN65 1 50 可 W Mmax MPaMPa170 167 95 0 102163 10103 3 6 2 2 2 4 横抬梁剪应力检算 11 Qmax P 50kN 可 x x I QS MPaMPa85 11 95 0 5 151017023 10 6 1681050 4 33 2 2 2 5 横抬梁挠度检算 mm L mm l a EI Pal f16 300 19 8 4 65 1 43 10170210210243 108 4 1065 1 1050 43 24 2 2 43 2333 2 22 可 说明 由于挠度超过 3mm 实际中非常微小 可忽略不计 挠 度检算可视为合格 3 焦柳线架空左幅框架时各结构受力检算 3 1 计算参数 各纵梁的计算跨度 单侧 4 根 I56 工字钢 左跨 10m D16 型便梁 主跨 16 08m 不需检算 3 2 计算说明 由于 4 根 I56 工字钢在右幅框架空时的计算跨度为 11m 检算 结果合格 架空左幅框架时计算跨度仅为 10m 其检算结果必然合 12 格 此处不再重复计算 4 油专线 机 I 线及客走线线路架空时框架各结构受力检算 4 1 纵梁力学检算 4 1 1 计算参数 4 1 1 1 油专线 机 I 线及客走线线路架空右幅框架各纵梁的计 算跨度 单侧 4 根 I56 工字钢 左跨 10 9m 2 根 HN900b H 型钢 主跨 16 5m 3 4 扣 P60 轨束梁 右跨 5m 5m 4 1 1 2 油专线线路架空左幅框架各纵梁的计算跨度 单侧 4 根 I56 工字钢 左跨 10 45m 2 片 HN900b H 型钢 主跨 15m 说明 由于架空右幅框架各纵梁的计算跨度比架空左幅时计 算跨度大 故仅检算架空右幅框架时的各结构的受力情况就行 架空右幅框架时左跨和右跨的计算情况在前面章节里有相同 13 的算例 结果合格 此处不再重复计算 仅需检算主跨的受力情况 4 1 1 3 材料特性 HN900b H 型钢 型 号 理论质量 G N m 截面惯性矩 I 4 截面模量 W 3 Sx 3 高度 h 腰厚 d HN900b H 型 钢 243041100091405517 690016 弹性模量 E 210GPa MPa170 MPa85 4 1 2 荷载 4 1 2 1 活载 采用 中活载 计算跨度 L 16 5m 时 跨中换算荷载 K1 118 1kN m 端部换 算荷载 K2 136 6kN m 4 1 2 2 静载 每股道 明桥面 8kN m 横抬梁 8kN m 每股道 4 片 HN900b H 型钢纵 抬梁 10 kN m 则 q 8 8 10 26kN m 14 4 1 3 冲击系数 拟限速 45km h 冲击系数折减系数 0 391 VV V kp 2 45802 45 限速冲击系数 1 1 1 0 391 1 2 L 40 28 08 1640 28 4 1 4 HN900b H 型钢检算 按简支梁检算 强度检算 Mmax 跨中 qL2 K1 q 1 L2 8 1 8 1 118 1 26 1 2 16 082 8 1 5589kN m 可 MPaMPa W M 170 161 95 0 1091404 105836 3 6 max 跨中 剪应力检算 Qmax 支座 qL K2 q 1 L 2 1 2 1 136 6 26 1 2 16 08 2 1 1569kN 可 MPaMPa I QS x x 85 35 95 0 16104110004 10 6 5517101569 4 33 15 挠度检算 f 不可 EI ql 384 5 4 mm L mm41 400 38 95 0 10411000102103844 1008 16 26 1 118 5 43 43 4 2 横抬梁力学检算 横抬梁采用 I36a工字钢或 1 2 扣 P50 轨束梁 每个枕木盒里设 置一根 当每公里轨枕数为 1760 根时 横抬梁的排布间距为 0 569m 支点作用在纵抬梁上 I56工字钢纵梁间距 4 9m 1 2 扣 P50 轨束梁间距 4 8m 由于计算参数与前边章节相同 其力学检 算计算过程可参照前面章节 计算结果合格 5 主要材料数量 线路架空主要材料数量表 序号设备名称规格型号单位数量备注