郑 伟，吴铁成



基于有限元理论的竖曲线段吊弦计算方法

郑 伟，吴铁成

基于有限元理论对竖曲线段整体吊弦的计算方法进行阐述，并对该方法进行数据验证，以实现整体吊弦的精确计算。

接触网；有限元；吊弦计算；竖曲线

0 引言

接触网整体吊弦的计算方法从最初的抛物线计算法发展到今天的有限元计算法，计算理论日趋复杂和精细。受线路条件水平区间和竖曲线变化的影响，整体吊弦的计算容易出现偏差，为实现整体吊弦的精确计算，需找到一种适应有限元计算理论且在竖曲线段也具有较高精度的计算方法。本文将利用闽赣客专的基础数据，基于有限元计算法，对竖曲线段的吊弦计算方法进行阐述，并对结果进行对比分析，验证竖曲线段参数修正方法的正确性，以实现整体吊弦的精确计算。

1 计算模型

1.1 竖曲线模型

在铁路接触网工程施工中，线路竖曲线参数一般为给定的设计参数，其数量较多，吊弦计算使用的主要参数为变坡点里程、切线段长度、斜率、半径。闽赣客专竖曲线主要参数如表1所示。

表1 线路竖曲线主要参数

为便于理解和观察，根据参数绘制出的竖曲线模型如图1所示。

1.2 参数修正

在整体吊弦计算中，竖曲线主要影响接触网的承力索高度和接触线高度，因此在进行基于有限元法计算前，需将承力索高度和接触线高度修正到竖曲线所在的高程系内。为便于计算，一般以所计算锚段内的第1根支柱为起点重新设置高程系，而不使用现场实际高程。……