基于有限元法的接触网铜棒式整体吊弦施工计算方法.pdfVIP

基于有限元法的接触网 铜棒式整体吊弦施工计算方法 夏谦云：中铁建 电气化局集团南方工程有限公司，工程师，湖北 武汉，450071 摘 要：随着高速铁路的大规模建设，接触网整 ： 体 吊弦的施工计算精度将直接影响接触 网施工的 效率与材料成本。提出一种新的基于有限元理论 的接触网铜棒式整体 吊弦计算方法，通过该方法 计算接触 网整体 吊弦的长度参数，并给 出各种不 同类型线路 的吊弦长度修正公式。基于该算法开 发 了高速铁路接触 网支柱装配及 吊弦计算软件系 柔性铜铰线式整体吊弦的传统计算方法是抛物线法 统，并应用于兰新二线客运专线项 目中，经实测 ； 和力矩法。抛物线法是把两支柱点之问的承力索形状视为 数据验证，计算结果准确，提高了接触网铜棒式 抛物线，吊弦重力和接触线的拉力平均分配到线索上 ，算 整体 吊弦的施工效率 ，节约了人工成本和材料成 }}{抛物线方程。力矩法主要是根据静平衡状态下系统内任 本 。 一 点的合力与合力矩为零，列出力和力矩的平衡方程 ，得 关键词：有限元；接触网；铜棒式整体 吊弦 到吊弦的长度。这两种方法已不再适用于大张力系统的铜 j 棒式整体吊弦结构，在实际应用中存在较大误差。 为严格控制全补偿简单直链形悬挂系统的接触线高 度，提高接触网的弹性均匀度、实现 良好的受流质量 ， 急需研究一种新的计算方法以精确计算铜棒式整体吊弦 1 概述 的长度，并开发相应的软件系统实现工程化应用。 大风 自然气候在我国新疆 、甘肃 、内蒙古等省 区 2 铜棒式整体吊弦 均有分布 ，沿海地 区则是台风多发区。为了减小大风 对动车组高速运行状态下的弓网受流质量和接触网安全 大风区吊弦结构采用 6mm铜质棒式整体绝缘滑动 供 电的影响 ，我国 自主研究和设计了基于 日本新干线 不可调吊弦，可以改善接触网各部分的弹性，减少接触 接触 网结构的全补偿简单直链形悬挂 ，这种结构的主 网抬升量 ，可阻止 电流通过 ，避免产生 电烧伤，还可 以 要特点是采用钢结构整体腕臂 ，结构高度小 (一般为 增强接触网的整体稳定性，保证动车组高速运行状态下 l100nltY1)，采用带绝缘轮的铜棒式整体吊弦，完全不 的弓网受流质量和接触网的安全供电。 同于全补偿弹性直链型悬挂 ，这种结构特点为采用铝合 整体吊弦需要通过测量承力索高度 、跨距 、外轨超 金材质的腕臂系统 ，大结构高度 (一般为1600mil1)， 高、纵曲半径等数据并经过精确计算后 ，在预配车间内 柔性铜铰线式整体吊弦 。 一 次性整体预制成型。 ． 59． 墨 亍确 P艮兀 法 的接 触 州剥棒 式 整体 币弦犯 l 叶 异 万 汝 足傈 限个索单元，取其中的一个索单元分析。 3 基于有限元的接触网铜棒式整体吊弦计算方法 定Zq和 分别表示单位索单元水平和垂直方向均 3．1 基本原理 布的负载。图中索单元两端点的坐标分别为 (X。， ) 接触网是一种张力系统 ，接触悬挂的负荷是由承力 和 (X， )；壤 示其左侧端点力在水平方向的分量， 索承担的，且接触线和承力索都有张力补偿装置 ，间