陈立明

(中国铁道科学研究院 标准计量研究所，北京 100015)

接触网是电气化铁路的关键组成部分，为列车运行提供动力[1]。整体吊弦是接触网安全运行的关键零部件，是接触线与承力索间振动和力的传递者[2]。随着列车速度的不断提高，对接触网整体吊弦可靠性也提出了更高的要求。如我国武广客运专线设计时速为350 km，运行不久后便发现整体吊弦出现断丝、断股的现象[3]。受电弓在沿着接触线运行的过程中，会引起接触线的抬升和接触压力的变化[4]，进而引起整体吊弦的压缩和拉伸及其受力的变化。受力是导致整体吊弦断丝、断股的最本质因素。因此，研究受电弓作用下整体吊弦的动态力对分析其失效原因有重要意义。

研究整体吊弦动态力之前需要对接触网进行找形分析，以确定承力索弛度、整体吊弦长度等关键参数。最简单快速的找形方法为抛物线法[5],该方法将承力索的初始形状简化为二次抛物线，从而确定整体吊弦的长度；但该方法未考虑承力索驰度及接触网结构间的力学平衡关系，计算精度不够。为克服这类缺点，方岩等人[6]提出了分模法，该方法能够获得足够的精度，但却将接触网分解成2个子系统，不利于后续的动态求解。周宁等人[7]提出了负弛度法，该方法给承力索预留一定的负弛度，然后施加重力和补偿张力，并将计算结果与设计要求对比后，再重新设置负弛度，进行迭代计算，最终得到满足设计要求的接触网初始形态。……