支柱容量选型计算器原理与使用指南

容量比较法校核接触网支柱:悬挂水平力与支柱风载合成工作弯矩,对照 GB/T 25020.1 钢支柱检验弯矩系列选型(TB/T 2286 5.9.2 检验弯矩口径)。

输入参数

参数 单位 允许范围 说明
区段类型 — 直线 / 曲线 直线按之字力、曲线按曲线力与拉出值合成
接触线张力 Tj / 承力索张力 Tc kN Tj 5 ~ 45;Tc 0 ~ 35 补偿器处工作张力
拉出值 a mm 50 ~ 500 定位点处接触线偏移
跨距 l m 30 ~ 90 相邻支柱间距
曲线半径 R m 150 ~ 10000(仅曲线) 曲线力按 (Tj+Tc)·l/R
水平力合力作用高度 he m 4 ~ 12 按导高+结构高度的合力点取值
设计最大风压 P Pa 100 ~ 1500 按线路气象资料(含系数后作用于支柱的风压)
支柱迎风宽度 b / 高度 h m b 0.1 ~ 1.2;h 5 ~ 20 支柱风载合力点近似取 h/2
线索风载 Fwl N 0 ~ 5000 风载经线索传至支柱的水平力,按设计资料填

计算公式与判据

悬挂水平力(教材通行近似):直线之字力 Fz=4(Tj+Tc)a/l{\displaystyle F_{z}=4(T_{j}+T_{c})a/l};曲线力 Fq=(Tj+Tc)l/R{\displaystyle F_{q}=(T_{j}+T_{c})l/R};曲线区段取合成 Fh=|Fq−Fz|{\displaystyle F_{h}=|F_{q}-F_{z}|}(与线上计算器口径一致)。

工作弯矩合成(简化):

M=Fhhe+Pbhhp⋅10−3+Fwlhe⋅10−3{\displaystyle M=F_{h}h_{e}+Pbhh_{p}\cdot 10^{-3}+F_{wl}h_{e}\cdot 10^{-3}}

式中两处 10⁻³ 为量纲换算:支柱风压项 P·b·h·hp(总风载 P·b·h 作用于合力点高度 hp)与线索风载项 Fwl·he 按 Pa、N 代入时结果为 N·m,乘 10⁻³ 折算为 kN·m,与第一项 Fh·he(kN×m=kN·m)同量纲相加;hp 为支柱风载合力点高度(近似取支柱高度的一半)。

容量比较口径(TB/T 2286-2020 第 5.9.2 条):荷载矢量组合不应大于支柱检验弯矩;钢柱容量系列与「承载力检验弯矩 = 1.5×标称容量」规律取自 GB/T 25020.1-2025 附录 A(表值规律)。

适用条件

  • 本页为产品标准检验口径(容量比较法);GB/T 32578-2016《电力牵引架空接触网》(站内标准卡 GB/T 32578)第 6.3.3 条荷载分项系数极限状态法(γG=γC=1.35、γW=γI=1.4、γP=1.5)为设计正式口径,两者不可混用。
  • 混凝土支柱(TB/T 2286)抗裂检验弯矩与型号数字不同(如横腹杆式 H60 情况一 Mk=65 kN·m),选型必须查检验弯矩表。
  • 简化与局限:支柱风载合力点取 h/2、线索水平合力按单一高度、承力索拉出按接触线同值近似;不含基础设计、事故工况(断线)、挠度校核与分项系数组合。
  • 支柱弯矩的荷载来源分解见 支柱载荷计算;风/冰工况见 风偏校验 与 覆冰荷载计算器;产品系列见 GB/T 25020.1 与 TB/T 2286。

计算结果仅供参考,实际工程以设计计算书为准。

使用指南

  1. 选区段类型,填入接触线/承力索张力、拉出值与跨距(曲线补半径);
  2. 按导高+结构高度确定水平力合力作用高度 he;
  3. 按气象资料填设计最大风压与支柱迎风宽度、高度;
  4. 读取工作弯矩 M 与所需检验弯矩/折合标称容量;
  5. 对照 GB/T 25020.1 格构式系列表选型(高度按表 A.1 选配),混凝土柱按 TB/T 2286 检验弯矩表执行。

计算示例

直线区段:Tj=25 kN、Tc=15 kN、a=200 mm、l=50 m → 之字力 Fz=4×40×0.2/50=0.64 kN;he=7 m → 悬挂力矩 4.48 kN·m;支柱风载(P=500 Pa、b=0.3 m、h=10 m,合力点 hp=h/2=5 m)矩 7.50 kN·m;本例不计线索风载(Fwl=0)→ 工作弯矩 M = 4.48+7.50 ≈ 11.98 kN·m,折合标称容量 11.98/1.5 ≈ 8.0 kN·m——格构式 G 系列最小档即满足(实际区段中间柱多选用 H 形/钢管柱等更小容量系列,按设计手册与产品标准对照)。

相关计算器

版本信息

  • 版本:v1.0
  • 更新日期:2026-09-26
参考资料
  • [1] TB/T 2286-2020 第 5.9.2 条 —— 容量比较法「荷载矢量组合不应大于支柱检验弯矩」口径来源(站内标准卡 TB/T 2286),访问日期 2026-09-24。
  • [2] GB/T 25020.1-2025 附录 A 表 A.2 —— 「承载力检验弯矩 = 1.5×标称容量」表值规律来源(G150/13=150/225、G200/13=200/300、G250/13=250/375 等逐档吻合)(站内标准卡 GB/T 25020.1),访问日期 2026-09-25。
  • [3] GB/T 32578-2016 第 6.3.3 条 —— 荷载分项系数极限状态法依据(站内标准卡 GB/T 32578),访问日期 2026-09-24。