[發(fā)明專利]用于跨越架線施工的承載索受力及弧垂計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811043574.1
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109145488B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹宗東;曾原弢;牟承義;任果;任德順;孫珍茂;楊清茂;李建國
• 申請（專利權(quán)）人: 四川電力設(shè)計咨詢有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F113/04;G06F113/16;G06F119/14
• 代理公司: 成都希盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51226
• 代理人: 何強;楊冬

1.用于跨越架線施工的承載索受力及弧垂計算方法，其特征在于，包括：

a、建立承載索受力模型圖

a1、將承載索視為荷載沿長度方向均勻分布的柔性繩索，將作用到封網(wǎng)裝置的荷載視為均布荷載，建立承載索受力模型圖；

a2、在承載索受力模型圖上確定兩處封網(wǎng)位置，并測量或計算出第一處封網(wǎng)起點到封網(wǎng)承載索首端掛點的水平距離m₁、第一處封網(wǎng)終點到封網(wǎng)承載索首端掛點的水平距離m₂、第二處封網(wǎng)起點到封網(wǎng)承載索首端掛點的水平距離m₃、第二處封網(wǎng)終點到封網(wǎng)承載索首端掛點的水平距離m₄、封網(wǎng)承載索檔距l(xiāng)、承載索單位長度重量W₁、各狀態(tài)下承載索封網(wǎng)段折算單位長度荷載W₂、分擔(dān)到一根承載索的封網(wǎng)裝置單位長度重量W_f、落網(wǎng)導(dǎo)線單位長度重量W_d、承載索彈性模量E、承載索橫截面積A、承載索首末端高差角β；

b、計算

b1、檔內(nèi)兩處封網(wǎng)的計算

剪力計算公式為：

其中，Q₁為封網(wǎng)承載索首端掛點的剪力；Q₁′和Q₂為第一處封網(wǎng)起點位置的剪力；Q₂′和Q₃為第一處封網(wǎng)終點位置的剪力；Q₃′和Q₄為第二處封網(wǎng)起點位置的剪力；Q₄′和Q₅為第二處封網(wǎng)終點位置的剪力；Q₅′為封網(wǎng)承載索末端掛點位置的剪力；P₁為第一處封網(wǎng)裝置首端掛點承受的落網(wǎng)導(dǎo)線集中荷載；P₂為第一處封網(wǎng)裝置末端承受的落網(wǎng)導(dǎo)線集中荷載；P₃為第二處封網(wǎng)裝置首端掛點承受的落網(wǎng)導(dǎo)線集中荷載；P₄為第二處封網(wǎng)裝置末端承受的落網(wǎng)導(dǎo)線集中荷載；

ΣM_B為所有荷載對封網(wǎng)承載索末端掛點的力矩之和，計算公式為：

空載狀態(tài)時承載索初始張力T_o1與其它狀態(tài)時承載索張力T_o2的關(guān)系式為：

其中，B₀₁和B₀₂為狀態(tài)方程參數(shù)；

b11、承載索空載狀態(tài)時，根據(jù)

計算出T₀₁，T_p為承載索破斷張力，N為安全系數(shù)；

b12、封網(wǎng)裝置安裝后，且跨越導(dǎo)線落在封網(wǎng)裝置之前

P₁＝P₂＝P₃＝P₄＝0

通過剪力計算公式計算出Q₁、Q₁′、Q₂、Q₂′、Q₃、Q₃′、Q₄、Q₄′、Q₅和Q₅′，根據(jù)狀態(tài)方程

以及

W₂＝W₁+W_f，P_o1＝W₁，P_o2＝W₂，P_o3＝W₁，P_o4＝W₂，P_o5＝W₁

計算出B₀₁和B₀₂，其中，P_0i為各段承載索非空載狀態(tài)時承受的均布荷載，i為從1到5的整數(shù)；

再根據(jù)空載狀態(tài)時承載索初始張力T₀₁與其他狀態(tài)時承載索張力T₀₂的關(guān)系式計算出T₀₂，此時的T₀₂即為封網(wǎng)裝置安裝后，且跨越導(dǎo)線落在封網(wǎng)裝置之前的承載索張力；

b13、封網(wǎng)裝置安裝后，跨越導(dǎo)線落在封網(wǎng)裝置上并靜止?fàn)顟B(tài)

此時，

W₂＝W₁+W_f+W_d

P_o1＝W₁，P_o2＝W₂，P_o3＝W₁，P_o4＝W₂，P_o5＝W₁

根據(jù)剪力計算公式計算出Q₁、Q₁′、Q₂、Q₂′、Q₃、Q₃′、Q₄、Q₄′、Q₅和Q₅′，根據(jù)計算出T₀₁，根據(jù)狀態(tài)方程計算出B₀₁和B₀₂，再根據(jù)T₀₁與T₀₂的關(guān)系式計算出此狀態(tài)的承載索張力T₀₂；

b14、封網(wǎng)裝置安裝后，跨越導(dǎo)線落在封網(wǎng)裝置上并對封網(wǎng)裝置造成沖擊的狀態(tài)

根據(jù)W_d’＝W_d K_d K_h計算出落網(wǎng)導(dǎo)線單位長度沖擊重量W_d′，其中，K_d為導(dǎo)線落網(wǎng)沖擊系數(shù)；K_h為導(dǎo)線落網(wǎng)不均衡系數(shù)；將W_d’替換步驟b13中的W_d，按照步驟b13計算出的T₀₂即為該狀態(tài)的承載索張力；

b15、計算承載索弧垂

承載索上任意一點C的弧垂計算公式為：

其中，ΣM_B為所有荷載對封網(wǎng)承載索末端掛點的力矩之和，ΣM_x為C點左側(cè)所有荷載對C點的力矩之和；T₀為不同狀態(tài)下承載索張力；x為C點與封網(wǎng)承載索首端掛點位置的水平距離；

根據(jù)ΣM_x的計算公式

1)m₁≤x≤m₂

2)m₃≤x≤m₄

計算出ΣM_x，將步驟b12、b13和b14中計算出的三個狀態(tài)下的承載索張力T₀₂以及P₁、P₂、P₃、W₁、W₂代入弧垂計算公式，即可計算出不同狀態(tài)下任意點C點的承載索弧垂值；

b2、檔內(nèi)一處封網(wǎng)的計算

按照b1的步驟，取m₂＝m₃，計算得到的結(jié)果即為檔內(nèi)一處封網(wǎng)時承載索張力以及弧垂。