7.5.1 簡介

接觸網(wǎng)支柱可歸為單支柱類,即使桁架鋼支柱也要采用腕臂設計。支柱荷載的特點是承受彎矩,而這些彎矩應嚴加限制。支柱的容量包括確定長度、內力或內力矩以及相應支柱類型的選擇或設計。

7.5.2 支柱長度的確定

支柱長度的確定必須考慮架空接觸網(wǎng)的懸掛、牽引供電線路 (附加線) 的設置以及支柱基礎面相對于軌面的高度。區(qū)間所用支柱的高度由以下因素確定:

—軌面 (TR) 和基礎頂部 (TOF) 之間的距離e;

—接觸線高度 (CWH);

—結構高度 (SH);

—腕臂上底座與牽引供電線路 (附加線) 的懸吊裝置或其下錨設備之間的距離(TPLH)。

—牽引供電線路 (附加線) 絕緣要求的凈空;

—支柱頂部與牽引供電線路或腕臂上底座間所必須有的距離(AL)。采用鋼支柱時AL為0.10~0.15m; 采用混凝土支柱時則為0.20~0.30m。

例: 設e=0.70m,CWH =5.50m,SH=1.80m,AL =0.10m時可求出支柱長度為8.10m。由于市場銷售的支柱長度是按0.25m或0.5m分檔,則選擇長度為8.0m的支柱。而在建造基礎頂部時,選擇e =0.60m可起到補償作用。

7.5.3 荷載、內力和內力矩

如上所述,來自各種情況的力作用在接觸網(wǎng)的支持裝置上。通過腕臂作用的荷載包括:

—來自接觸懸掛的荷載,包括自重、風荷載;

—腕臂本身的重量 (見第7.4.2.1節(jié))。

作用在下錨處的荷載包括:

—由于接觸懸掛下錨所致的張力;

—由張力補償裝置自重所致的荷載。

在中心錨結處的荷載包括:

—由于中心錨結繩產(chǎn)生的力;

—由于中心錨結下錨所致的力。

牽引供電線路 (附加線) 的荷載包括:

—風荷載;

—徑向負載;

—由中間或終端下錨所致的荷載。

在軟橫跨支持裝置處有:

—來自橫承力索和定位索處的荷載。

在使用時,必須考慮到來自隔離開關引線和其他設備,諸如變壓器和照明設備之類的荷載,在各種情況下自重和風對結構部件的影響都在起作用。

為與土木工程的術語一致,荷載可以分為固定荷載和變化荷載。自重和長期作用的拉力可被歸到第一類,而風和冰荷載則歸到第二類。根據(jù)歐洲標準規(guī)定的準則,作用力的設計荷載可由固定作用力Fs,j和由變化作用力Fv,j的合力求出

式中 γG和γQ為局部系數(shù),而Ψ0是組合系數(shù),它們是

用于增加固定作用的荷載時,γG=1.35;用于減少固定作用的荷載時,γG=1.00;用于變化作用力時,γQ=1.50;用于風荷載時,Ψ0=0.60;用于冰荷載時,Ψ0=0.70。

圖7.15 架空接觸網(wǎng)支柱上的荷載、內力和內力矩

根據(jù)圖7.15,可以計算基礎頂部的力矩和橫向力。與線路垂直的荷載產(chǎn)生力矩My和橫向力Qz,而與線路平行的荷載產(chǎn)生力矩Mz和力Qy。力Qx表示垂直荷載之和。力矩Mx代表支柱軸上的扭矩,它可能是由與支柱軸有關的荷載的不對稱作用而致,在基礎的頂部,垂直力將是

式中,γGk和γQi表示單個局部系數(shù),而Vi、Vk是垂直荷載,可由用于導線和線索的式(5.7) 求出。與線路垂直的荷載為

根據(jù)式(5.10)、式 (5.14) 和式(5.17),力FHk是由接觸懸掛和牽引供電線路(附加線)產(chǎn)生的。力FW,zk是風荷載,可由用于接觸懸掛的式 (5.27)求出。它們可能從兩個方向交替作用。

與線路平行的力

在多數(shù)情況下是因接觸懸掛和牽引供電線路 (附加線) 的下錨而產(chǎn)生的。如果支柱上沒有裝腕臂,例如接觸懸掛下錨的支柱不裝腕臂,才需要考慮風的作用。固定最大荷載增加,所乘的局部系數(shù)γG,i為1.15。

由距離支柱中心軸為yi和zk的橫向力和重力作用所致的彎矩為