线路架空支架设计计算书.docx
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线路架空支架设计计算书
线路架空设计计算书
1.架空设计
本框架涵顶进范围里有4条铁路线，分别为机I线、客走线、焦柳线和油专线，线间距分别为：
6.9m，7.65m，15.45m，其中机I线位于R=500m的圆曲线上、客走线和焦柳线的线路在地道桥架空范围里位于R=600m的圆曲线上，油专线位于缓和曲线上。
1.1焦柳线线路架空
⑴架空右幅框架：
主跨纵梁采用D16型便梁，左跨纵梁采用每
边4根156工字钢，右跨纵梁采用每边3-4扣P60轨束梁做纵梁。
⑵架空左幅框架：
主跨纵梁采用D16型便梁，左跨纵梁采用每
边4根156工字钢。
1.2油专线、机I线及客走线线路架空
⑴架空右幅框架：
主跨采用每边2片HN900bH型钢，左跨纵梁采用每边4根I56工字钢，右跨纵梁采用每边3-4扣P60轨束梁做纵梁。
⑵架空左幅框架：
主跨采用每边2片HN900bH型钢，左跨纵
梁米用每边4根156工字钢
以上线路架空段除D型施工便梁以外，主跨以I36a工字钢为横梁，副跨以1-2扣P50轨束梁为横梁的方法进行架空。
由于D型便梁为
定型梁，可不做受力检算，本方案仅对非D型施工便梁的架空结构进行受力检算。
线路架空示意图见附图一、二。
2.焦柳线架空右幅框架时各结构受力检算
2.1纵梁力学检算
2.1.1计算参数
⑴4根156工字钢（左跨）：
11m
⑵D16型便梁（主跨）：
16.08m（不需检算）
⑶3-4扣P60轨束梁（右跨）：
5m+5m
材料特性
⑴156工字钢：
理论质里G
截面惯性矩1
截面模量W
Sx
高度h
腰厚d
型号
（N/m）
（cm4）
（cm3）
（cm3）
（伽）
（伽）
I56a工字钢
1062
65585.6
2342.31
1374.1
560
12.5
弹性模量：
E=206GPa
[二]=170MPa
[.]=85MPa
⑵3-4扣P60轨束梁
型号
理论质里G
（N/m）
截面惯性矩1
（cm4）
截面模量W
（cm3）
Sx
（cm3）
高度h
（伽）
腰厚d
（伽）
P60
606.4
3217
339
238
176
16.5
单根P60轨参数
弹性模量：
E=210GPa
[二]=170MPa
[]=85MPa
⑴左跨：
L=11m时，跨中换算荷载K1=136.3kN/m，端部换算荷载K2=155.1kN/m。
⑵右跨：
L=5m时，跨中换算荷载K3=180kN/m，端部换算荷载
K4=210kN/m。
⑴左跨：
明桥面8kN/m，横抬梁8kN/m，每股道8片I56工字钢
纵抬梁8.5kN/m。
则:
q1=8+8+8.5=24.5kN/m
⑵右跨：
明桥面8kN/m，横抬梁8kN/m，每股道2排3-4扣P60轨束梁8.5kN/m。
则:
q2=8+8+8.5=24.5kN/m
V
45
拟限速45km/h,冲击系数折减系数a=25一v二
=280-45=0.391
⑴左跨
28
28
限速冲击系数1+ay斗+a>40L=1+0.391X4011=1.21
⑵右跨
2828
限速冲击系数1+ay斗+a>^=1+0.391=1.243
⑴I56工字钢强度检算
11
Mmax跨中=8qL2=8>K1+q1］X（1+y）XL2
1
=8>口36.3+24.5:
X1.21>12
=2943kNm
Mmax跨中
6
2943^10
3
82342100.95
=165MPa［二］=170MPa
可!
⑵I56工字钢剪应力检算
Qmax支座=2qL=2>K2+q1）>1+y）XL
1
=2>155.1+24.5）X1.21X11
=1195kN
QSx11951031374103
二TJ=865585.610412.50.95
=26MPa：
：
[]=85MPa
可!
⑶工字钢挠度检算
5ql4
5（136.324.5）（11103）4
34=30mma—=28mm不可!
384EI83842061065585.6100.95400
说明：
由于挠度仅超过2mm，实际中非常微小，可忽略不计，挠
度检算可视为合格。
⑴2排3-4扣P60轨束梁强度检算
11
Mmax跨中=8qL2=8X[K3+q2]X（1+pXL2
1
=8X口80+24.5:
X1.243X52
=794kNm
6
79410
Mmax跨中.r_/rcuHf
一3151MPa：
：
[；「]=170MPa
14X396^10=<0.95可!
⑵2排3-4扣P60轨束梁剪应力检算
1
Qmax支座=2qL=2X（K4+q2）X（1+p）XL
丄
2X（210+24.5）X1.243X5
729kN
=QS
729103238103
IxS14321710416.50.95
=25MPa：
[]=85MPa
⑶2排3-4扣P60轨束梁挠度检算
5q|4
=384EI
34
5"180+24.5）疋（5如0）
34
14384210103217100.95
=18.5mm
17mm
300
不可!
说明：
①由于右跨是2个5m的计算跨度，实际应按连续梁考虑，
挠度可以减小，而且计算挠度仅超过1.5mm，实际中非常微小，可
忽略不计，挠度检算可视为合格；②根据《铁路工务安全规则》P63
页附录二“各种类型临时钢梁主要尺寸和适用行车条件”表中在限速
45km/h情况下，P60轨单侧3-4扣架空最大跨度可达5m
2.2横抬梁力学检算
横抬梁采用I36a工字钢和1-2扣P50轨束梁，每个枕木盒里设置一根，当每公里轨枕数为1760根时，横抬梁的排布间距为0.569m，支点作用在纵抬梁上，纵梁间距4.9m。
⑴I36a工字钢材料特性:
型号
理论质里G
（N/m）
截面惯性矩1
（cm4）
截面模量W
（cm3）
Sx
（cm3）
高度h
（伽）
腰厚d
（伽）
I36a工字钢
599
15760
875
513
360
10
弹性模量：
E=206GPaL]=170MPa[H85MPa
⑵1-2扣P50轨束梁材料特性
型号
理论质里G
（N/m）
截面惯性矩1
（cm4）
截面模量W
（cm3）
Sx
（cm3）
高度h
（伽）
腰厚d
（伽）
P50
515
1702
216
168.6
152
15.5
单根P50轨参数（考虑9mm磨耗）
［匚］=170MPa
［.］=85MPa
弹性模量：
E=210GPa
2.2.1I36a工字钢横抬梁受力简图如下:
横抬梁示意图
P
i
175）15©1750
横抬梁受力示意图
轮对间距为1.5米，1.5米范围内有3片横抬梁受力，假定轮对荷
51
P=—x220kN汉—=50kN载全由三片横抬梁承担，经计算得112
拟限速45km/h，冲击系数折减系数a=
V45
2xVkp_V=2汉80_45=0.391
2828
限速冲击系数1+ay斗+a>40L=1+0.391X405=1.243
Mmax=Pa>1+y）=50kN1.75mX1.243=109kNm
max
（T=
6
10910
875103
=125MPa
:
:
［于170MPa
Qmax=P=50kN
QSx
t=TJ
可!
2
24EI*升
Pal2
3332
50101.7510（510）-a1.75
4（3—42
242061015760105
2
-）
=7mm：
：
—=13mm
可!
400
33
50103513103
416MPa：
：
[]=85MPa
1576010410
2221-2扣P50轨束横抬梁受力简图如下:
横抬梁
基本轨
HR
|165）
15（0
■J
1650|
横抬梁示意图
纵抬梁
1650
15©
1650
横抬梁受力示意图
轮对间距为1.5米，1.5米范围内有3片横抬梁受力，假定轮对荷
载全由三片横抬梁承担，经计算得
P5220kN丄二50kN11
拟限速45km/h，冲击系数折减系数a
V45
2>28
28
限速冲击系数1+ay=+a>40L=1+0.391X404.8=1.244
Mmax=pap+Q=50kN“.65mX1.243=103kNm
6
Mmax103106
max3167MPa：
：
[刁=170MPa
b=W=3216100.95
可!
Qmax=P=50kN
QSx
T」3
50103168.6103
411MPa：
：
[]=85MPa
=3170210415.50.95
Pal2
24EI
3332
50101.6510（4.810）
3242101031702104
（3一4逍
4.82
）=19mm
L
300
二16mm
可!
说明：
由于挠度超过3mm，实际中非常微小，可忽略不计，挠度检算可视为合格。
3.焦柳线架空左幅框架时各结构受力检算
3.1计算参数
各纵梁的计算跨度（单侧）
⑴4根I56工字钢（左跨）：
10m
⑵D16型便梁（主跨）：
16.08m（不需检算）
3.2计算说明
由于4根I56工字钢在右幅框架空时的计算跨度为11m，检算结
果合格，架空左幅框架时计算跨度仅为10m，其检算结果必然合格，
此处不再重复计算。
4.油专线、机I线及客走线线路架空时框架各结构受力检算
4.1纵梁力学检算
4.1.1计算参数
油专线、机I线及客走线线路架空右幅框架各纵梁的计算跨度（单侧）
⑴4根I56工字钢（左跨）：
10.9m
⑵2根HN900bH型钢（主跨）：
16.5m
⑶3-4扣P60轨束梁（右跨）：
5m+5m
油专线线路架空左幅框架各纵梁的计算跨度（单侧）
⑴4根I56工字钢（左跨）：
10.45m
⑵2片HN900bH型钢（主跨）：
15m
说明：
①由于架空右幅框架各纵梁的计算跨度比架空左幅时计算跨度大，故仅检算架空右幅框架时的各结构的受力情况就行。
②架空右幅框架时左跨和右跨的计算情况在前面章节里有相同的算例，结果合格，此处不再重复计算，仅需检算主跨的受力情况。
HN900bH型钢
理论质量G
截面惯性矩1
截面模量W
Sx
高度h
腰厚d
型号
（N/m）
（cm4）
（cm3）
（cm3）
（伽）
（伽）
HN900bH型钢
2430
411000
9140
5517.6
900
16
弹性模量：
E=210GPa
[二]=170MPa
[.]=85MPa
计算跨度L=16.5m时，跨中换算荷载K仁118.1kN/m，端部换算荷载K2=136.6kN/m。
明桥面8kN/m,横抬梁8kN/m,每股道4片HN900bH型钢纵抬
梁10kN/m。
则:
q=8+8+10=26kN/m
V45_
拟限速45km/h，冲击系数折减系数a=2Vk^V=280-45=0.391
2828
限速冲击系数1+ay=+a莎匚=1+0.391X4016.08=1.2
4.1.4HN900bH型钢检算（按简支梁检算）
⑴强度检算
11
Mmax跨中=8qL2=8X]K1+q]X（1+“XL2
1
=8X[118.1+26:
X1.2X16.082
=5589kNm
Mmax跨中
W
6
5836父10
491401030.95
-161MPa:
：
[；「]=170MPa
可!
⑵剪应力检算
Qmax支座=2qL=2x（K2+q）X（1+p）XL
1
=2X136.6+26）X1.2X16.08
=1569kN
QSx
可!
33
1569105517.610
二35MPa：
：
[]=85MPa
⑶挠度检算
5ql
=384EI
34
5（118.126）（16.0810）
34
438421010411000100.95
=38mm
L
400
=41mm
不可!
4.2横抬梁力学检算
横抬梁采用I36a工字钢或1-2扣P50轨束梁，每个枕木盒里设置一根，当每公里轨枕数为1760根时，横抬梁的排布间距为0.569m，支点作用在纵抬梁上，156工字钢纵梁间距4.9m，1-2扣P50轨束梁间距4.8m。
由于计算参数与前边章节相同，其力学检算计算过程可参照前面章节，计算结果合格。
5.主要材料数量
线路架空主要材料数量表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
D16施工便梁
D16
套
1
焦柳线、机1线、客走线，主跨
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
HN900bH型钢
HN900b
片
12
总长18m，计算跨度
16.5m，油专线主跨
|56a工字钢
I56a
片
32
副跨，每片长12m
|36a工字钢
6m
片
79
横抬梁，每片长6m
P50轨
6.25m
根
300
1-2扣P50轨横抬梁，
P60轨
12.5m
根
56
3-4扣P60轨纵梁（副
跨）
注：
⑴机I线、客走线枕木间距：
0.694m,1440根/km;
⑵焦柳线枕木间距：
0.568m,1760根/km；
⑶油专线枕木间距（均为木枕）：
0.595m,1680根/km
4411000104160.95
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