弛度计算器原理与使用指南

按等高悬挂抛物线近似公式 f = g·l²/(8T) 计算线索弛度,支持由观测弛度反算张力,并对照 TB 10009-2016 弛度限值校核。

输入参数

参数 单位 允许范围 说明
跨距 l m 10 ~ 200 相邻两悬挂点间距(等高悬挂)
单位荷载 g N/m 1 ~ 80 线索自重;计覆冰/风时取垂直合成荷载
张力 T(正算模式) kN 1 ~ 80 该线索施加张力
观测弛度 f(反算模式) mm 5 ~ 2000 现场实测跨中弛度
弛度限值对照 mm 150 / 250 / 350 / 不判定 TB 10009-2016 第 5.1.9 条

计算公式

f=g⋅l28TT=g⋅l28f{\displaystyle f={\dfrac {g\cdot l^{2}}{8T}}\qquad T={\dfrac {g\cdot l^{2}}{8f}}}

所选限值 fmax 下的最大许可跨距:lmax=8Tfmaxg{\displaystyle l_{max}={\sqrt {\dfrac {8Tf_{max}}{g}}}}

公式推导

等高悬挂柔索在竖向均布荷载 g 作用下取抛物线近似,水平张力分量 T 沿跨不变,以任一悬挂点为原点的线索竖向位移为 y(x) = g·x·(l−x)/(2T)(与线上计算器内核同式);x = l/2 处取最大值,即跨中弛度 f = g·l²/(8T)。反算张力式与最大许可跨距式均由该式移项得到。

适用条件

  • 等高悬挂、小弛度抛物线近似;悬挂点有高差时须改用斜弛度公式,本工具未计入。悬链线精确解与状态方程见 链形悬挂静力学。
  • 链形悬挂中接触线弛度由结构高度与吊弦配合实现,承力索弛度按承力索总垂直荷载(含接触线与吊弦分担重量)计算;简单悬挂接触线直接适用本式。
  • 覆冰、风荷载的合成比载见 覆冰荷载 与 风偏校验 计算器。

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. 正算弛度:输入跨距 l、单位荷载 g 与张力 T,输出弛度 f 并对照限值;
  2. 反算张力(紧线观测常用):输入跨距 l、单位荷载 g 与观测弛度 f,输出所需张力 T;
  3. 结合 张力-温度安装曲线生成器 核对当日温度对应的设计张力。

计算示例

以 CTAH-120 接触线、跨距 50 m、张力 25 kN 为例:CTAH-120 单位重量 1076 kg/km(TB/T 2809 表 3 CTA 行口径,CTAH 为行业产品代号,见 接触线参数速查),自重 g = 1076×9.81/1000 ≈ 10.56 N/m(线上计算器默认值);f = 10.56×50²/(8×25000) = 0.132 m = 132 mm。若对照简单悬挂 250 mm 限值则合格;注意链形悬挂接触线弛度由吊弦配合管理,本例量级仅作公式演示。

弛度限值(TB 10009-2016 第 5.1.9 条):链形悬挂接触线不宜大于 150 mm;简单悬挂接触线不宜大于 250 mm;设计速度不大于 45 km/h 的低速区段可为 350 mm。

相关计算器

关联规范

  • TB 10009-2016:铁路电力牵引供电设计规范(第 5.1.9 条弛度限值)

常见问题

单位荷载 g 应该怎么取?

取线索自重;计覆冰或风荷载时取垂直合成荷载。取值口径与常用线材取值见 接触网单位荷载。

反算张力模式用在什么场合?

紧线观测常用:输入跨距、单位荷载与现场实测观测弛度,输出所需张力。

本工具的适用边界在哪?

仅适用等高悬挂小弛度抛物线近似;悬挂点有高差须改用斜弛度公式,本工具未计入。

相关条目

版本信息

  • 版本:v1.0
  • 更新日期:2026-10-26
参考资料
  • [1] TB 10009-2016《铁路电力牵引供电设计规范》第 5.1.9 条 —— 弛度限值来源(访问日期 2026-09-13)。