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接觸網工程課程設計

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總成績

專業：電氣工程及其自動化班級：姓名：學號：指導教師：蘭州交通大學自動化與電氣工程學院

2023年7月13日

接觸網工程課程設計報告

1方案選擇

1.1支柱選用

根據要求選擇支柱型號，根據地質條件設計基礎，并對支柱進行負載容量的計算。此題主要說明腕臂支柱的選擇要求。

對支柱進行校驗主要是計算負載，支柱的負載是支柱在工作狀態下所承受的垂直負載和水平負載的統稱。支柱負載越大，支柱基底面處所承受的彎矩也越大。支柱的負載計算，就是計算基底面處可能出現的最大彎矩值，其目的是根據計算結果來選擇適當容量的支柱。我們尋常所說的支柱容量，是指支柱本身所能承受的最大許可彎矩值。支柱的最大彎矩，除了與支柱所在位置、支柱類型、接觸懸掛類型、線索懸掛高度、支柱跨距及支柱側面限界有關外，還與計算氣象條件有直接關系。最大彎矩可能出現在最大風速、最大附加負載（覆冰）或最低溫度的時候。在計算最大彎矩時，一般應對三種氣象條件進行計算，取其中最大值作為選擇支柱容量的依據。一般來說，支柱的最大計算彎矩多發生在最大風速及最大冰負載時。本文就取最大風速及最大冰負載時作為選擇依據。

進行支柱負載計算時，應根據支柱懸掛類型，按垂直負載和水平負載分別計算,計算之前，必需具有所有計算應具有的原始結構尺寸數據，并確定相關的參數，原始結構尺寸數據及相關參數可以查接觸網設計手冊得到。

1.2方案選擇

設計一個建造于自然地基上的基礎，應具備三個條件：基礎自身具有足夠的強度；基礎具有良好的穩定性；地基應具有足夠的承載力。

接觸網支柱的基礎是直接埋置于土體中的，其埋置深度一般都小于5m，屬于淺平基。接觸網支柱的受力特點是水平負荷大，因此，其抗傾覆的穩定性是很重要的。根據支柱負荷的大小，基礎的結構和形式也不盡一致。

支柱類型有好多，一般為現場澆注的混凝土整體基礎形式，基礎內預埋設地腳螺栓，安裝時將支柱擰固于地腳螺栓上。支柱安裝后，在基礎頂部做一個混凝土帽，為基礎帽，以保護連接螺栓、螺母不致銹蝕。基礎帽只起防水作用，不用打的很厚實，只要求表面細密防水，以便需要搬遷支柱時簡單敲開。

但是對于矩形截面的混凝土支柱，在不單獨設立基礎時，其地面以下部分代替了基礎基礎的效用，為了增加地下部分與地基土的接觸面積，需要在其受力面安裝橫臥板。

2設計計算

2.1原始參數以及分析

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腕臂支柱選擇混凝土柱，支柱型號為H38/8.7+2.6，跨距為50m。

100，承力索采用GJ-70，通過查表215可以獲得接觸線最大風負載，承力索最大風負載以及支柱的風負載。同時可以獲得接觸

本文計算取最大風速25m/s,接觸線采用GLCA

線在定位點的力,可以用此算得接觸線之字力。所有參數確定后即可算得支柱所承受的最大彎矩，對現有的支柱容量進行校驗，看其是否符合條件，支柱所承受的負載是否超過其容量，如未超過，即支柱符合使用條件，如超過，則支柱不符合使用條件，需另行選擇適合的支柱。

其中最大風速的計算可以根據不同的風速不均勻系數由表1求出。

表1風速不均勻系數

計算風速（m/s）風速不均勻系數a20以下20-3031-3535以上1.000.850.750.72.2相關參數的確定和計算

對支柱的受力進行分析，如圖2.2.1所示可以得出以下計算。

Pz

QgPjQ0CX圖2.2.1支柱受力分析圖

(1)垂直負載計算包括懸掛結構的自重負載和鏈形懸掛的自重：

(0.925+0.615)×10×50=0.0010.77(kN)

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(0.145+0.226)×10×50×0.0010.1855=0.65(kN)

(2)水平負載計算如圖2.2.2所示，它包括接觸線最大風負載、承力索傳遞給支柱的最大風負載、支柱風負載、接觸線之字值形成的水平分力和墜陀傳遞的拉力。

圖2.2.2水平風負載示意圖

接觸線最大風負載：

支柱風負載：

查得，支柱的受風面積F為2.11,風負載體型系數K為1.4，v為25m/s。

接觸線之字力：

墜陀傳遞的拉力：

25×8×9.81×2=3.924(kN)

所需參數值計算出來后，找出各力對支柱地面中點處的力臂，求出力矩，合力力矩之和即為所計算的支柱負載，即：

(0.77+0.325)×1.8065+(0.685+0.5767)×6.3+(0.457+0.234)×8+0.5×1.135×8.7+0.457×8.7+0.6

85×(8.71.1)=28.784(kN/m)

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0.0625×(0.85×1.25×18.05×25×25)=0.0010.685(kg/m)0.0625×(0.85×1.25×11×25×25)=0.0010.457(kg/m)

承力索最大風負載：

(以上兩式中為風速不均勻系數，取0.85；k為風負載體型系數，取1.25。)

0.615×1.4×2.111=0.0011.135(kN)4×27×0.00534=0.5767(kN)

2.3腕臂支柱負載計算及校驗接觸網工程課程設計報告

3設計總結

支柱的負載是支柱在工作狀態下所承受的垂直負載和水平負載的總稱。支柱負載越大，支柱底面所受的彎矩越大。

支柱的負載計算，就是計算底面處可能出現的最大玩具值，其目的是根據據算結果來選擇適當容量的支柱。尋常所說的支柱容量，是指支柱本身所能承受的最大許可彎矩值。

一只支柱的容量的大小，是指承受能力的大小，它取決于支柱的自身結構。經過短期的學習，我們也了解到了由于中間支柱、轉換支柱及錨柱等由于懸掛的數目不一樣，受力條件也不盡一致，因此，支柱負載的計算和校驗也是不一致的。為了經濟合理的使用支柱，應當是承受負載較大的使用大容量支柱。各種支柱的負載除了與懸掛條件有關外，還受氣象條件的影響。在選擇和校驗之前對不同類型的支柱應經計算確定其負載。在計算負載時候還應有特別裝配的各種支柱，應恰選中擇