基于有限元的接触网吊柱改造方案设计

古晓东，林德福，吕 波，宋 敏

0 引言

双线隧道内接触网支柱一般采用吊柱的形式，并辅以斜支撑。由于隧道内空间狭小，当施工误差较大或其他因素影响时，有可能产生正馈线与吊柱斜撑绝缘距离不足的问题，解决方法有改变正馈线安装位置或改造吊柱2种。在隧道内预埋件位置已经固定，正馈线安装位置难以改变的情况下，只能制定针对吊柱的整改方案来保证绝缘距离。

在接触网系统中，接触网支柱的功能是支撑接触悬挂并承受相应的机械荷载作用。吊柱的工作性能、稳定性与可靠性直接影响接触悬挂系统的稳定性与可靠性，对其进行整改必然会使其工作性能产生改变，因此需要通过精确的力学分析来确定吊柱的改造方案。

以往对类似结构分析时，为便于公式推导和手工计算，分析时常将结构做一些简化，如忽略腕臂结构的安装形式直接将接触线和承力索上的载荷转化到支柱上，对于腕臂自身连接件，以及荷载作用位置与实际情况有出入，这些均导致计算结果不准确，从而对后续的设计分析造成不利影响。鉴于此，本文拟用有限元理论并通过ANSYS软件进行吊柱改造方案设计，以期做到全面、准确。

1 有限元分析方法

1.1 接触网的有限元分析

有限元法的基本思想是用分片函数去逼近原函数，即把无限自由度问题转化为有限自由度的问题，再求解一个线性方程组，得到原方程的近似解，它是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。……