大跨度铁路接触网硬横跨稳定性分析

刘津　赵琨

摘要：在铁路接触网结构中，硬横跨是最近在站场多股道应用最广泛的结构形式之一。硬横跨结构是高速电气化铁路中最为重要的架空结构，由于所处的工作环境十分恶劣，沿铁路架设，没有备用，是整个高速铁路运用中最为薄弱的环节，它的结构性能直接影响着受电弓受流的质量 。因此，对于大跨度接触网硬横跨的稳定性研究具有重大的理论研究意义。

关键词：接触网；硬横跨；稳定性；结构力学求解器

1概述

接触网中的硬横跨可以看作门型桁架结构，由支柱和横梁两大部分构成。目前，横梁广泛采用矩形角钢格构式或者三角形圆钢管格构式；支柱采用矩形格构式钢柱、H型钢柱和圆管柱；横梁与支柱的连接形式分为刚接、半刚接和铰接。在硬横跨的设计中，需要在风向垂直线路和平行线路两个工况的前提下，对承能力极限状态和正常使用极限状态分别校验，即横梁与支柱的强度、刚度、整体稳定性、局部稳定性等几个方面。对于40～50m跨度的大跨度硬横跨，稳定性与刚度条件成为设计中的主要控制因素。

2计算模型建立

横梁与支柱刚接的情况下，从结构上讲门型硬横跨结构属于三次超静定，受力分析过程较复杂，利用常用ANSYS有限元软件进行分析时，由于选材及尺寸不同，重新建模以及网格划分十分耗时，效性难以保证。本文提出采用力学求解器进行结构计算，不仅能够求解受力状态，对于超静定结构分析能夠做到非常精确，完全能够满足设计的需要。……