）CTMH4014.4013503.4.2腕臂的選取腕臂的長度與腕臂所跨越的線路數(shù)目、接觸懸掛結(jié)構(gòu)高度、支柱側(cè)面限界、支柱所在位置(即直線還是曲線)等因素有關(guān)。腕臂的類型按跨越股道的數(shù)目可分為單線路腕臂、雙線路腕臂和三線路腕臂。按電氣性能可分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂[5]。絕緣腕臂便于接觸懸掛帶電檢修，對支柱容量要求低；混合牽引區(qū)段絕緣子不易污染，結(jié)構(gòu)靈巧、簡單，技術(shù)性能好，施工與維修方便。非絕緣腕臂笨重，結(jié)構(gòu)不理想，安裝維修不便，要求支柱容量大、高度高，應(yīng)盡量避免采用。在我國電氣化鐵路中，廣泛采用的是旋轉(zhuǎn)絕緣腕臂，其型號見表3-5。表3-5絕緣腕臂類型和規(guī)格表型號，規(guī)格外徑（mm）長度（mm）重量（kg）－2.7548275011.0－3.048300012.0－3.1548315012.62－3.060300015.22－3.1560315016.02－3.5560355018.0綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用單線路絕緣腕臂。選型號，長度為2750mm，質(zhì)量為11kg。3.4.3定位裝置的選用正定位：在直線區(qū)段或曲線半徑R＝1200～4000m區(qū)段，就采用這種定位方式。該定位裝置由直管定位器和定位管組成。定位器的一端利用定位線夾固定接觸線，另一端通過定位環(huán)與定位管銜接，定位管又通過定位環(huán)固定在腕臂上[6]。反定位：反定位一般用于曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線區(qū)段之字值方向與支柱位置相反的地方。定位器附掛在較長的主定位管上，呈水平工作狀態(tài)。主定位管受壓力較大，為了使定位管保持水平，一般用兩條斜拉線將定位管吊住，固定在承力索上。定位器通過長支持器與主定位管連接。軟定位：這種定位裝置只能承受拉力，而不能承受壓力，因而它用于曲線只用于曲線R≦1000m的區(qū)段，為避免在某些特殊情況下拉力過小，經(jīng)過計(jì)算，在曲線力抵消反方向的風(fēng)力之后，拉力需保持0.2kN以上方能使用這種方式。組合定位：用在錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱及站場線岔處的定位，這些地方均有兩組懸掛在同一支柱處，分別固定在所要求的位置上。組合定位的方式較多，各種組合定位的作用也不相同，這主要是根據(jù)各種各樣的地形條件及懸掛條件決定的。為了適應(yīng)高速電氣化鐵路的要求，定位器的重量要輕，一般采用鋁合金材料，在定位點(diǎn)處不產(chǎn)生硬點(diǎn)。定位管及定位器的規(guī)格如表3-6和表3-7所示。表3-6普通定位管型號規(guī)格表型號適用范圍（mm）（mm）重量（kg）JL6（）—85-700正反定位21.257001.12JL6（）—85-960正反定位21.259601.52JL6（）—85-1350正反定位21.2513502.02JL6（）—85-960正反定位26.759601.81JL6（）—85-1150正反定位26.7511502.21表3-7定位器型號規(guī)格表定位器型號焊接套筒形式套管外徑（mm）安裝傾斜度總長（mm）單件重量（kg）使用范圍-960有環(huán)21.251：109701.51直線或R＞1000m曲線定位A-960無環(huán)26.751：109701.88曲線內(nèi)側(cè)反定位R≤1000m定位B-1150無環(huán)26.751：611452.20軟橫跨定位定位管：查表3-6，選型號，長度為700mm，質(zhì)量為1.12kg；定位器：查表3-7，選型號，長度為960mm，質(zhì)量為1.51kg。3.4.4支柱及基礎(chǔ)目前，幾乎全部鋼筋混凝土支柱都采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱。這種支柱在安裝使用之前，混凝土處于受壓狀態(tài)，而鋼筋則處于受拉狀態(tài)。當(dāng)支柱承受負(fù)載以后，混凝土里將出現(xiàn)拉應(yīng)力，它等于彎矩引起的拉應(yīng)力與預(yù)壓應(yīng)力之差，這樣，采用混凝土的負(fù)載能力就可使支柱的負(fù)載能力大大提高。受拉層里的鋼筋的總張力等于預(yù)拉應(yīng)力和彎矩作用引起的拉應(yīng)力之和。但是這不會使支柱承受負(fù)載的能力受到什么限制，因?yàn)榇藭r(shí)鋼筋還遠(yuǎn)沒有達(dá)到滿載，鋼筋混凝土支柱型號及規(guī)格見表3-8。正定位：在直線區(qū)段或曲線半徑R＝1200～4000m區(qū)段，就采用這種定位方式。該定位裝置由直管定位器和定位管組成。定位器的一端利用定位線夾固定接觸線，另一端通過定位環(huán)與定位管銜接，定位管又通過定位環(huán)固定在腕臂上[6]。反定位：反定位一般用于曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線區(qū)段之字值方向與支柱位置相反的地方。定位器附掛在較長的主定位管上，呈水平工作狀態(tài)。主定位管受壓力較大，為了使定位管保持水平，一般用兩條斜拉線將定位管吊住，固定在承力索上。定位器通過長支持器與主定位管連接。表3-8鋼筋混凝土支柱型號及規(guī)格型號L（m）a（mm）b（mm）支柱重量（kg）迎風(fēng)面積S（）H11.326755013302.04H10.828055012602.04H11.741370517302.11H11.242570516202.11H12.240070518402.21H11.741370517302.11目前，在接觸網(wǎng)工程中，特別是較大站場上，大量利用鋼拄，它是由角鋼焊接成的立體桁架結(jié)構(gòu)支柱，具有重量輕、耐碰撞、運(yùn)輸及安裝方便。鋼柱型號參考表3-9。表3-9鋼柱型號參考表型號L（m）a（mm）b（mm）質(zhì)量（kN）G92876002.688G92876003.102G9.52706002.470G9.52706003.240G102506002.910G102506003.420鋼柱主要用于跨越股道比較多、需要支柱高度較高、容量較大的軟橫跨柱，其次用作橋梁墩臺上的安裝。但存在用鋼量大、造價(jià)高、耐腐蝕性能差，需定期進(jìn)行除銹、涂漆防腐，且有維修不便等缺點(diǎn)。從節(jié)約鋼材及方便運(yùn)營維護(hù)的角度出發(fā)，要求盡量少采用?，F(xiàn)在涂漆防腐已改為熱鍍鋅防腐，提高了防腐性能，延長了維修周期。鋼柱基礎(chǔ)類型大致有混凝土實(shí)體基礎(chǔ)，鉆孔基礎(chǔ)，管樁基礎(chǔ)。該三種基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-2。圖3-2支柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖全補(bǔ)償鏈形懸掛要比半補(bǔ)償鏈形懸掛結(jié)構(gòu)高度低，所以全補(bǔ)償采用的支柱也比半補(bǔ)償鏈形懸掛采用的支柱低(低0.5)，故有8.2及8.7兩種。腕臂柱和軟橫跨支柱都可用作下錨柱，下錨柱要承擔(dān)順線路方向(設(shè)下錨拉線后)的下錨力，故其支柱容量表示為48—250、170—250，其中250是表示順線路方向的支柱容量。3.5設(shè)計(jì)參數(shù)3.5.1接觸線高度和結(jié)構(gòu)高度的選取根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》11.5.3：接觸線懸掛點(diǎn)高度不宜小于5300mm，最低點(diǎn)高度不宜小于5150mm。本設(shè)計(jì)中接觸線高度選用5.4m。根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》11.5.3：結(jié)構(gòu)高度宜選用1.6m。特殊情況下，速度在300~350km/h區(qū)段，最短吊弦長度不小于600mm，結(jié)構(gòu)高度不得小于1.1m；速度250km/h區(qū)段，最短吊弦長度不小于400mm。本設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)高度選用1.6m。3.5.2跨距的選擇根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》表11.5.3—1：時(shí)速250km/h，簡單鏈形懸掛的標(biāo)準(zhǔn)跨距為50m，最大跨距為55m，相鄰跨距之差不宜大于10m。相鄰兩跨距之比，不宜大于1.5:1，橋梁、隧道口、站場咽喉等困難地段，不宜大于2.0:1。絕緣錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換跨距和分相裝置所在跨距應(yīng)較正常跨距值縮小5～10m。詳見表3-10。表3-10跨距選用設(shè)計(jì)速度250km/h300km/h350km/h簡單鏈型懸掛標(biāo)準(zhǔn)跨距（m）505050簡單鏈型懸掛最大跨距（m）555555彈性鏈型懸掛標(biāo)準(zhǔn)跨距（m）606055彈性鏈型懸掛最大跨距（m）6565603.5.3拉出值選用在進(jìn)行接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)時(shí)，在定位點(diǎn)處，應(yīng)標(biāo)明接觸線拉出值的大小和方向。設(shè)置拉出值的目的是使受電弓滑板磨損均勻在直線區(qū)段，接觸線應(yīng)按之字形布置，支柱處的拉出值宜采用200～300mm。在曲線區(qū)段，接觸線應(yīng)由受電弓中心向外側(cè)拉出，并宜使接觸線與受電弓中心點(diǎn)的軌跡相割，詳見表3-11。表3-11接觸線拉出值選用曲線半徑R（m）300<R<12001200≤R≤18001800<R直線拉出值（mm）400250150±200隧道內(nèi)拉出（mm）300150100±2003.5.4側(cè)面限界選用接觸網(wǎng)支柱的側(cè)面限界是指軌平面處，支柱內(nèi)緣至線路中心的距離。為了確保行車的安全，正線支柱側(cè)面限界任何時(shí)候不得小于2440mm(在機(jī)車走行線可降為2000mm)；曲線區(qū)段應(yīng)適當(dāng)加寬。但是隨著鐵路的發(fā)展，采用大型養(yǎng)路機(jī)械進(jìn)行線路修理是鐵路現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，接觸網(wǎng)的側(cè)面限界就要考慮這個因素。根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》11.5.7：接觸網(wǎng)支柱距正線的側(cè)面限界在無砟軌道地段不應(yīng)小于3.0m；有砟地段不應(yīng)小于3.1m；車站內(nèi)困難條件下直線地段不應(yīng)小于2.5m。3.5.5支柱類型在支柱類型欄內(nèi)要標(biāo)明每一個支柱的材質(zhì)、型號、容量、高度及數(shù)量。設(shè)計(jì)選的支柱型號為：中間柱：轉(zhuǎn)換柱：錨柱：3.6參數(shù)校驗(yàn)在區(qū)間的平面設(shè)計(jì)中，為了為最后對區(qū)間接觸網(wǎng)的平面布置做準(zhǔn)備，要進(jìn)行一些必要的設(shè)計(jì)計(jì)算(校驗(yàn))。3.6.1最大允許跨距的確定根據(jù)受電弓滑板的最大工作寬度，鐵路工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定，在最大計(jì)算風(fēng)速條件下，接觸線對受電弓中心的最大水平偏移值不應(yīng)超過500mm，在曲線區(qū)段不應(yīng)超過450mm。在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中，仍按此規(guī)定處理。在本設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)取直線段最大跨距為55m，即，可帶入下式中進(jìn)行驗(yàn)算。其中：m為當(dāng)量系數(shù)，可取m=0.85，為接觸線之字值，在直線區(qū)段上取±200mm；γ=20mm；則受風(fēng)偏移為：則＜500mm，所以，所選最大跨距滿足條件。3.6.2錨段長度的校驗(yàn)計(jì)算在區(qū)間的平面設(shè)計(jì)中，由實(shí)際線路條件出發(fā)，共劃分了四個錨段，長度各為1385m,1225m,1165m和1325m。由于在此區(qū)間中直線區(qū)段相對比較長，且在每一個錨段中直線長度都超過50%，所以根據(jù)下式驗(yàn)證所確定的錨段(選取1385m的錨段)。 (3-18)式中，—接觸線單位長度自重負(fù)載(kN/m)，為13.24×10－3kN/m；—由中心錨結(jié)至補(bǔ)償器間的距離(m)，此時(shí)=1385/2=692.5m；—吊弦長度，取平均值，，為最短吊弦，可取為0.25m，取為=0.4573m(=55m)；α—承力索或接觸線的線脹系數(shù)()取為/℃；—平均溫度與計(jì)算之差。所以只考慮溫度變化時(shí)，接觸線的張力增量為：kN=kN%15=kN所以由上面的計(jì)算結(jié)果可以知道該錨段的選取均符合接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中的技術(shù)要求。3.6.3支柱容量校驗(yàn)支柱的負(fù)載是支柱在工作狀態(tài)下所承受的垂直負(fù)載和水平負(fù)載的統(tǒng)稱。我們通常所說的支柱容量，就是指支柱本身所能承受的最大許可彎矩值，一個支柱容量的大小，是指承載能力的大小，它取決于支柱的自身結(jié)構(gòu)[7]。(1)中間柱校驗(yàn)①已知條件線路的中間柱選橫腹桿鋼筋混泥土支柱，以5號支柱為例，其左右跨距為55m。接觸懸掛重量：腕臂、絕緣子等重量：懸掛中心與支柱中心間的距離：承力索受風(fēng)力：接觸線受風(fēng)力:接觸線“之”字力:承力索“之”字力:查表3-8得支柱受風(fēng)力面：F=2.04m2風(fēng)負(fù)載體型系數(shù):支柱受風(fēng)力負(fù)載:接觸線距基礎(chǔ)面高度:承力索距基礎(chǔ)面高度:支柱一半高度:②計(jì)算過程在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮一定的預(yù)量：。所以所選中間柱符合要求。(2)轉(zhuǎn)換柱校驗(yàn)轉(zhuǎn)換柱選用，以9號支柱為例，左右跨距為55m。下錨支接觸線產(chǎn)生的下錨力：下錨支承力索產(chǎn)生的下錨力：支柱總的力矩為：在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮一定的預(yù)量：，所以所選中間柱符合要求。(3)下錨柱校驗(yàn)下錨柱選用，以73號支柱為例，左右跨距為55m。支柱總的力矩為：在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮一定的預(yù)量：，所以所選支柱符合要求。第4章吊弦計(jì)算吊弦是鏈形懸掛的重要組成部件之一，接觸線通過吊弦掛在承力索上，調(diào)節(jié)吊弦的長度可以保證接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度和接觸線距軌面的工作高度，增加了接觸線的懸掛點(diǎn)，提高電力機(jī)車受電弓的取流質(zhì)量[8]。4.1基本條件分析簡單鏈型懸掛的基本圖如圖4-1所示，從圖的幾何關(guān)系中可以看出，當(dāng)?shù)扔诹銜r(shí)，即為等高懸掛，否則不管是正還是負(fù)，都為不等高懸掛。在本文的計(jì)算推導(dǎo)中，我們作了以下的假設(shè)條件：圖4-1簡單鏈型懸掛的基本圖承力索及接觸線為理想的柔軟索，只能承受沿其軸線方向的拉力，忽略其剛度的影響(接觸線及承力索細(xì)長比很大，可忽略其剛度)；承力索及接觸線自身質(zhì)量沿X方向均勻分布，在受力分析時(shí)考慮其數(shù)值，但不再畫出其分布圖；每根吊弦的質(zhì)量由兩部分組成：固定質(zhì)量(吊弦的上下線夾、緊固螺栓、基本接頭質(zhì)量總和)及長度質(zhì)量(隨吊弦長度變化而改變的質(zhì)量，若每根吊弦質(zhì)量為確定數(shù)值，則長度質(zhì)量為零)；不考慮預(yù)留弛度(基本不使用預(yù)留弛度)。4.2參數(shù)說明——跨距 ——結(jié)構(gòu)高度——左右定位點(diǎn)高度差 ——接觸線張力——承力索張力 ——接觸線線密度——承力索線密度 ——吊弦線密度——吊弦固定質(zhì)量 跨距結(jié)構(gòu)高度H=1.7m 承力索張力接觸線張力 承力索線密度接觸線線密度 吊弦的固定質(zhì)量吊弦線密度 定位點(diǎn)高度均勻布置7根吊弦4.3計(jì)算內(nèi)容(1)由設(shè)計(jì)參數(shù)確定每根吊弦的x坐標(biāo)值，即(=0)按設(shè)計(jì)規(guī)范要求及吊弦均勻條件求得0、4、11、18、25、32、39、46(2)第根吊弦相對接觸線左定位點(diǎn)的高度值 (4-1)0、0、0、0、0、0、0、0(3)計(jì)算每根接觸線上吊弦處的懸掛力 (4-2)7.425、9.45、9.45、9.45、9.45、9.45、7.425(4)承力索在第根吊弦上產(chǎn)生的拉力 (4-3)式中首次計(jì)算，7.455、9.48、9.48、9.48、9.48、9.48、7.455(5)計(jì)算承力索左支點(diǎn)的支反應(yīng)力為 (4-4)計(jì)算得(6)承力索Y坐標(biāo)指的是承力索上各點(diǎn)相當(dāng)于承力索左側(cè)懸掛點(diǎn)A的位移值(如圖4-2)，計(jì)算承力索每根吊弦處 (4-5)-0.1113、-0.2594、-0.3482、-0.3777、-0.3480、-0.2590、-0.1108圖4-2第i根吊弦左側(cè)承力索受力圖(7)計(jì)算接觸網(wǎng)線上每根吊弦的長度 （4-6）1.5887、1.4406、1.3518、1.3223、1.352、1.441、1.5892當(dāng)跨距為55m時(shí)，均勻布置7根吊弦，同理可得每根吊弦的長度為：1.5899、1.4504、1.3621、1.3309、1.362、1.451、1.5941。根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（試行）》11.5.3（5）：結(jié)構(gòu)高度宜選用1.6m，速度在250km/h區(qū)段，最短吊弦長度不小于500mm。本設(shè)計(jì)中吊弦完全滿足要求。第5章錨段及錨段關(guān)節(jié)接觸懸掛中的承力索和接觸線在延續(xù)到一定的長度后，為了滿足機(jī)械受力方面的要求及方便施工，必須分成為一個個相互獨(dú)立的線段，這些相互獨(dú)立的線段即為接觸網(wǎng)的機(jī)械分段。接觸網(wǎng)進(jìn)行機(jī)械分段的線段稱為錨段，相鄰兩個錨段的銜接區(qū)段(重疊部分)稱為錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線[9]。5.1錨段的劃分根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》11.5.6：正線接觸網(wǎng)錨段長度不宜大于2×700m，隧道內(nèi)不應(yīng)大于2×700m。接觸網(wǎng)錨段長度應(yīng)根據(jù)補(bǔ)償?shù)慕佑|線和承力索的張力差、補(bǔ)償器形式以及補(bǔ)償導(dǎo)線的高度等綜合因素確定。接觸線、承力索的張力差均不得大于其額定張力的±10%，并應(yīng)符合下列要求：(1)正線雙邊補(bǔ)償時(shí)的最大錨段長度，一般情況不宜大于2×800m。困難情況下不宜大于2×900m。單邊補(bǔ)償?shù)腻^段長度應(yīng)為上述值的50%。(2)站線最大錨段長度一般不宜大于2×850m，困難時(shí)不宜大于2×950m。自動張力補(bǔ)償裝置可采用滑輪組或棘輪方式，補(bǔ)償裝置的補(bǔ)償效率不應(yīng)小于97%。(3)對于時(shí)速為200~250公里客運(yùn)專線，正線區(qū)段接觸網(wǎng)錨段長度不宜大于2×700m。(4)單線電氣化區(qū)段，宜在車站的一端(以電源側(cè)為最好)設(shè)絕緣錨段關(guān)節(jié)；并應(yīng)裝設(shè)隔離開關(guān)。(5)雙線電氣化區(qū)段，應(yīng)能滿足上下行分別停電、檢修安全、實(shí)現(xiàn)V形天窗、方向行車的要求，按V形天窗的停電范圍設(shè)絕緣錨段關(guān)節(jié)。并裝設(shè)負(fù)荷開關(guān)或消弧電動隔離開關(guān)，納入遠(yuǎn)動控制為宜。(6)絕緣錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置可不受站場信號機(jī)位置的限制，但其轉(zhuǎn)換柱的位置應(yīng)設(shè)在最外道岔岔尖50m以外。(7)在有幾個電氣化車場的車站上，宜將每個車場單獨(dú)電分段。(8)裝卸線、旅客列車整備線及機(jī)車整備線，均應(yīng)單獨(dú)電分段，并在該處裝設(shè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)。(9)路外專用電化線路應(yīng)單獨(dú)電分段。(10)封閉的水鶴、到發(fā)線、安全線、牽出線、機(jī)車走行線等，不宜設(shè)接觸網(wǎng)電分段。5.2錨段關(guān)節(jié)錨段關(guān)節(jié)分為三種：僅起機(jī)械分段作用的稱為非絕緣錨段關(guān)節(jié)，該處相鄰的兩個錨段在電氣上是連通的；不僅起機(jī)械分段作用，同時(shí)又起同相電分段作用的錨段關(guān)節(jié)，稱為絕緣錨段關(guān)節(jié)；帶有中性嵌入段，既起機(jī)械分段的作用，又具有電分相功能的，稱為電分相錨段關(guān)節(jié)。根據(jù)錨段關(guān)節(jié)所起的作用，可分為非絕緣錨段關(guān)節(jié)、絕緣錨段關(guān)節(jié)及電分相錨段關(guān)節(jié)。根據(jù)所含跨距數(shù)可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨及九跨式錨段關(guān)節(jié)。所謂三跨式錨段關(guān)節(jié)，就是錨段關(guān)節(jié)內(nèi)含有三個跨距，其余類推。根據(jù)《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范》11.5.6：錨段關(guān)節(jié)宜采用四跨或五跨形式。五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)是錨段關(guān)節(jié)中含有五個跨距，主要在時(shí)速為160km以上電氣化線路中應(yīng)用。在站場與區(qū)間的銜接處，采用五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)。5.2.1五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)對于時(shí)速為200～250公里客運(yùn)專線，錨段關(guān)節(jié)宜采用四跨或五跨形式。在高速接觸網(wǎng)中，一般以四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)和五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)為主。設(shè)置五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的主要目的是為了改善受電弓通過絕緣錨段關(guān)節(jié)的受流條件，將四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)中性點(diǎn)過渡(在中心柱定位點(diǎn)處)改為五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的線過渡，錨段關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)換跨內(nèi)的兩支接觸線為拋物線線型，從而避免了采用“整個轉(zhuǎn)換跨內(nèi)兩支接觸線等高”時(shí)，在兩根轉(zhuǎn)換柱的定位點(diǎn)處，受電弓同時(shí)接觸兩支接觸線，形成硬點(diǎn)，也避免了由于動態(tài)接觸壓力的作用，受電弓不得不劃過轉(zhuǎn)換柱處的接觸線折線處。五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的技術(shù)條件為：在錨段關(guān)節(jié)內(nèi)，兩組懸掛間的有效絕緣距離須大于450mm，在靠近下錨側(cè)的兩轉(zhuǎn)換柱內(nèi)，兩懸掛在水平面內(nèi)投影平行，且距離應(yīng)保持450mm，在靠近下錨側(cè)的轉(zhuǎn)換柱處，兩組懸掛的垂直距離應(yīng)在550mm以上，在中心跨的兩轉(zhuǎn)換柱處，兩組懸掛的垂直距離應(yīng)保持150mm；兩工作支的等高點(diǎn)應(yīng)位于中心跨中間，等高處的接觸線高度應(yīng)高出標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)高40mm。如圖5-1所示。圖5-1五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)5.2.2七跨電分相錨段關(guān)節(jié)對于高速電氣化線路，其電分相已不能用常規(guī)帶有絕緣滑條式的電分相裝置，因?yàn)槌Ｒ?guī)式電分相裝置動態(tài)特性差，在實(shí)際應(yīng)用中會在電分相處形成一連串的硬點(diǎn)，不僅會造成接觸線磨耗加劇，而且嚴(yán)重時(shí)，會形成火花甚至拉弧，燒損接觸線。當(dāng)然，對高速運(yùn)行的受電弓也會造成危害或燒傷。因而，對于160km/h以上的很高速及高速電氣化鐵路，電分相都采用錨段關(guān)節(jié)的過渡形式。以錨段關(guān)節(jié)的形式實(shí)現(xiàn)過電分相，使在高速運(yùn)行時(shí)，受電弓平穩(wěn)，保證設(shè)備良好運(yùn)行及受流質(zhì)量。七跨電分相錨段關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。從圖中可以看出，七跨錨段關(guān)節(jié)加入一個七跨長的中性嵌入線，中性嵌入線保證在中間5個跨距內(nèi)是絕緣的。該中性嵌入線從左側(cè)的3處變?yōu)楣ぷ髦?，到右?cè)6處開始拾升，變?yōu)榉枪ぷ髦?，有三個跨距長度處于工作狀態(tài)，可保證約有100-150m長度的中性區(qū)。圖5-2七跨電分相錨段關(guān)節(jié)第6章補(bǔ)償裝置的選取6.1補(bǔ)償裝置方案的選擇補(bǔ)償裝置，它是裝在錨段的兩端，并且串接在接觸線和承力索內(nèi)，它的作用是補(bǔ)償線索內(nèi)的張力變化，使張力保持恒定[8]。接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置按結(jié)構(gòu)分類為滑輪組補(bǔ)償裝置、棘輪補(bǔ)償裝置、恒張力彈簧補(bǔ)償裝置、液壓補(bǔ)償裝置等四種，在我國鐵路以上四種結(jié)構(gòu)的補(bǔ)償器均有采用。從以上幾種補(bǔ)償裝置比較，各有優(yōu)缺點(diǎn)?；喗M補(bǔ)償張力恒定，且傳動效率高，特別是無油潤滑免維護(hù)滑輪被廣泛采用；棘輪補(bǔ)償裝置補(bǔ)償張力不恒定，且傳動效率低于滑輪，但斷線制動功能優(yōu)越；彈簧補(bǔ)償體積小，補(bǔ)償精度略低，適宜于小錨段及隧道等處所；液壓張力補(bǔ)償器替代傳統(tǒng)的墜砣方式，補(bǔ)償精度能滿足規(guī)范要求，尤其適用于隧道內(nèi)及其它低矮狹窄凈空條件下安裝使用，亦可用于一般條件下接觸網(wǎng)自動張力補(bǔ)償，但存在漏油造成補(bǔ)償性能下降，失去補(bǔ)償作用后較難恢復(fù)。綜合考慮本設(shè)計(jì)采用滑輪組補(bǔ)償裝置。補(bǔ)償器由補(bǔ)償滑輪、補(bǔ)償繩、杵環(huán)桿、墜砣桿、墜砣塊及連接零件組成。補(bǔ)償滑輪分為定滑輪和動滑輪(構(gòu)造相同)，定滑輪改變受力方向，動滑輪除改變受力方向外還可省力和移動位置?；喴话愣佳b有軸承。半補(bǔ)償時(shí)，滑輪組的傳動比為1:2，即墜砣塊的重力為接觸線標(biāo)稱張力的一半；全補(bǔ)償時(shí)，接觸線與承力索兩端均帶補(bǔ)償器，接觸線補(bǔ)償器的安設(shè)與半補(bǔ)償相同，承力索補(bǔ)償器則采用三滑輪組式，傳動比為1:3。補(bǔ)償形式如圖6-1所示。圖6-1全補(bǔ)償鏈型懸掛滑輪組補(bǔ)償裝置6.2補(bǔ)償裝置的計(jì)算對于全補(bǔ)償鏈形懸掛，不僅在接觸線下錨處設(shè)有補(bǔ)償裝置，在承力索兩端也設(shè)有補(bǔ)償裝置，因此，可以近似地認(rèn)為接觸線張力和承力索張力均近似為常數(shù)(不考慮因溫度變化形成的張力增量)。在溫度變化時(shí)，接觸線、承力索雖然也伸長(或縮短)，由于設(shè)有補(bǔ)償器，它們的張力不受溫度變化的影響，其弛度也可認(rèn)為與溫度變化無關(guān)(實(shí)際受張力增量的影響，弛度也會有相應(yīng)變化)。全補(bǔ)償鏈形懸掛，在無附加負(fù)載(覆冰)時(shí)，認(rèn)為接觸線呈無弛度狀態(tài)，此時(shí)承力索弛度可由式(6-1)決定 （6-1）式中，——錨段內(nèi)的實(shí)際跨距值(m)；——承力索換算張力(kN)；——承力索最大許用張力(kN)；——鏈形懸掛合成自重負(fù)載(kN/m)；——鏈形懸掛換算負(fù)載。全補(bǔ)償鏈形懸掛承力索弛度，在跨距一定時(shí)，由懸掛的負(fù)載和承力索張力決定。在常溫下，若不考慮冰、風(fēng)等附加負(fù)載的影響，和均近似地被認(rèn)為是常數(shù)，而承力索弛度是不變的，但它的大小由補(bǔ)償器給定的承力索張力決定。鏈形懸掛的自重力負(fù)載：本設(shè)計(jì)中錨段內(nèi)跨距的標(biāo)準(zhǔn)取值有=50m，55m。由此可得0.3778m，0.4573m。隨著大氣溫度的變化，承力索和接觸線會發(fā)生線性伸長(或縮短)。為了不使承力索和接觸線在最高溫度時(shí)，因補(bǔ)償器墜砣著地而失去補(bǔ)償作用及在最低溫度時(shí)補(bǔ)償裝置因卡住滑輪而發(fā)生事故，一般根據(jù)錨段長度的不同，計(jì)算出在極限范圍內(nèi)墜砣串的安裝高度，稱為全補(bǔ)償鏈形懸掛墜砣安裝高度曲線。安裝曲線通常是受上端和下端兩端控制，由于我國疆域遼闊，南北方的極限溫度的溫差較大，一般在北方由上端控制，計(jì)算出的安裝距離(墜砣頂部至滑輪組)；在南方由下端距地面的安裝高度控制，其安裝曲線是表示墜砣串底部至基礎(chǔ)面(鋼筋混凝土支柱為至地面)的高度，計(jì)算公式為 （6-2） （6-3）式中，——墜砣串底部至基礎(chǔ)面(或地面)的最小允許距離(m)；——墜砣串頂部至滑輪組的最小允許距離(m)；——半個錨段的長度(m)；θ——新線延伸率，承力索取,接觸線取；α——承力索或接觸線的線脹系數(shù)()；——補(bǔ)償滑輪傳動比。式6-2和6-3參數(shù)說明：規(guī)定、的最小值、一般為0.3m；補(bǔ)償滑輪傳動比接觸線取為2，承力索的取為3；線索的線脹系數(shù)取為α=/℃；在本次設(shè)計(jì)中，區(qū)間四個錨段，長度分別為1385m,1225m,1165m和1325m，所以取為它們的一半；由原始資料中可以知道安裝溫度=-10℃。所以由式6-2和6-3可得：(1)接觸線的a、b值：①當(dāng)錨段長度為1385m時(shí)：②同理當(dāng)錨段長度分別為為1225m,1165m和1325m時(shí)：。(2)承力索的a、b值：①當(dāng)錨段長度為1385m時(shí)：②同理當(dāng)錨段長度分別為為1225m,1165m和1325m時(shí)：第7章結(jié)論與展望7.1結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照電氣化鐵道設(shè)計(jì)規(guī)范，完成了區(qū)間接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)。通過對接觸網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)的了解，依據(jù)接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般技術(shù)原則，按照區(qū)間接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的步驟，結(jié)合國內(nèi)外接觸網(wǎng)運(yùn)行的新技術(shù)和新設(shè)備，設(shè)計(jì)出適合高速列車運(yùn)行的接觸網(wǎng)。盡管接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)和設(shè)備選型都符合高速列車運(yùn)行的要求，但還有許多有待改進(jìn)的地方：(1)此次設(shè)計(jì)只是停留在理論上，不能像國外那樣用計(jì)算機(jī)進(jìn)行接觸網(wǎng)的仿真模擬。(2)由于國內(nèi)高速電氣化鐵路正處在發(fā)展階段，高速接觸網(wǎng)的資料還不是很全，因此此次設(shè)計(jì)有關(guān)設(shè)備及參數(shù)的選取是按照普速設(shè)計(jì)的。(3)本次設(shè)計(jì)由于缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和資料掌握的不是很完整，對現(xiàn)場的一些情況做了理想的假設(shè)，對某些部位只做了簡單的介紹甚至有的沒有涉及到。7.2展望接觸網(wǎng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，要想設(shè)計(jì)好還需要大量理論的學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。本次設(shè)計(jì)中有某些需要改進(jìn)的地方，如張力補(bǔ)償裝置可以改為棘輪補(bǔ)償，這樣的話斷線制動功能更優(yōu)越，但會增加成本。支柱可以改選為鋼柱，雖然建造成本會提高，維修工作量大，但是有強(qiáng)度高、安裝運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。參考文獻(xiàn)[1]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].西南交通大學(xué)出版社.2003.[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范[M].中國鐵道出版社社.2010.[3]鐵道部電氣化工程局電氣化勘測設(shè)計(jì)處．電氣化鐵道設(shè)計(jì)手冊—接觸網(wǎng)[M].北京:中國鐵道出版社,1983.[4]李偉.接觸網(wǎng)[M].中國鐵道出版社.2011.[5]董昭德.接觸網(wǎng).中國鐵道出版社.2010.[6]接觸網(wǎng)運(yùn)營檢修與管理[M]．北京:中國鐵道出版社,2002.[7]接觸網(wǎng)零部件手冊[M].北京:中國鐵道出版社.[8]昌月朝.簡單鏈形懸掛吊弦長度計(jì)算方法.鐵道機(jī)車車輛[M].1998.[9] 劉麗.接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置的種類與應(yīng)用[J].電氣化鐵道,2004(5):35-36.[10] 于滌.高速接觸網(wǎng)受流的理論分析[J].北京:鐵道學(xué)報(bào),1998.[11]F.Kiessling,R.Puschmann,A.Schmieder,E.Schneider,ContactLinesforElectricRailways[M],SecondEdition,PublicisPublishingHouse,2009,Germany.[12]AlbertoGarcia,

CarlosGomez,

RubenSaa,

FelixGarcia-Carballeria,

JesusCarreteroTransportation[M],ResearchPartC:EmergingTechnologiesVolume28,March2013,Pages1–14附錄A外文資料翻譯A.1英文Optimizingtheprocessofdesigningandcalculatingrailwaycatenarysupportinfrastructureusingahigh-productivitycomputationaltoolabstractTheprocessofdesigningandcalculatingrailwaycatenaryinfrastructure,asthewayitiscarriedoutcurrently,isverycomplexandtimeconsuming.Itisnecessaryexpertknowledgeofdifferent?elds,likedesignandstructuralcalculus,technicalsecurity,legalnormative,topography,etc.Thisprocessconsistsofseveralstagesaimedatchoosingadesign,checkingrequirements,andcalculatingstructuralfeasibility,sothecommunicationamongtheexpertsmaybequiteslow.Inordertoreducetimeandeffortinvestedinthisprocess,weproposeasystemthatallowstoautomateitsstagesandtasks.Oursystemprovidesavalidsolutionperstructure,thatcomplieswithdesignandstructuralconstraints,andwithexistingrailwayregulations.Theproposedsystemhasbeenintegratedinahigh-productivitysoftwaretool,thatavoidshumanmistakesduetohand-calculation,allowsusersafastdesignandcalculation,andexploitstheabilityofcurrentcomputerstoruntasksconcurrentlysoastospeeduptheprocess.Besides,thetoolisevaluatedthroughastudycasebasedonarealrailwayroute,obtaininganoverallimprovementof82.33%intimeinvestedovertheexistingprocess.Keywords:Railwaycatenaryinfrastructure,Designandstructuralcalculus,OptimizationHigh-productivitytool1.IntroductionSincethemid-20thcentury,railwaycompaniestendtodeployoverheadlinesasamechanismtosupplyenergytoelectriclocomotives(Ross,1971;Grieve,1956).Clemow(1972)showsthatelectrictraction,andinparticulartheuseofthecatenary,hasseveraladvantagesoverdieselandotherkindsoftraction,asitperformsahigherpower-to-weightratio,resultinginafasteraccelerationandahigherpracticallimitofpower.Electriclocomotivesdonotdependoncrudeoillikefuel,sorailwayelectri?cationsystemshavelessimpactontheenvironment.As?kerman(2011)states,speci?cgreenhouseemissionsconcerningpropulsionandfuelproductioninelectrictrains,willbelowerthanemissionsfromotherkindsoftraction.Overheadlineshaveanadditionaladvantageoverotherground-levellocatedsystemsthatsupplyenergy:theformermechanismisbothsaferintermsofaccidentalcontactsofpeopleoranimals,andhavefewervoltagerestrictionsthanthelatterone,owingtotheelevationovertheground.Thisfactallowsrailwaycompaniestousepowerfullocomotivesandmoretraf?coverthetracks(seeHartland,2008;MontesinosandCarmona,2007).Inspiteoftheadvantagesofusingoverheadlines,theirdeploymentalongtherailwaytracksisaverycomplexdesignprocess.Thiscomplexitycanbeanalysedfromfourdifferentperspectives.Firstofall,manyelementshavetobeconsideredsoastoelectrifyatrackstretchofseveralkilometresinlength.Theoverheadcontactline,hereinafteralsocalledcatenary,isassembledconsideringarangeofspansofabout60minlength,normallybetween15and20(MontesinosandCarmona,2007).Ifeachofthemissupportedbyapairofpoles,morethan30polesperkmintwo-waystandardtracksareneeded.Atrailwaystations,thenumberoftracksisincreasedandthespaceislimited,sopolesarereplacedwithportalframes,thusallowingsimultaneoussupportformultipleclose-locatedcatenariesthroughasinglestructure.Asanexample,Fig.1illustratesthehighnumberofportalframesinarailwaystation.Secondly,thedeploymentprocessinvolvesseveralcomplexandcriticaltasks:1.Placingstructuresalongthetrackstretches.Thismayincludeagroundprojectionoftheelementsandananalysisofgeographical,climatic,andterrainconditions.2.Designingsupportelements,likepolesandportalframes,inordertowithstandthemaincatenaryinfrastructurecomponents(wiresandcantilevers).Moreover,thesesupportingelementsmustdealwithextremeconditions,likestrongwindsandiceoverload.Thirdly,therearemanyexpertsthattakepartinthedesignprocess(DeBruijnandVeeneman,2009).Everypreviouslymentionedtaskrequiresknowledgefromdifferent?elds,suchastopography,architecture,structuralcalculusanddrawing.Moreover,technicalsecurityandlegalnormativehavetobeconsideredthroughouttheprocess.Therefore,everytaskisassignedtoadifferentexpertofeach?eld.Fromthispointofview,thecomplexityofthedesignprocessliesinthevarietyofknowledgesources,anditbecomesworseduetothedif?cultyandslownessofcommunicationamongalltheexperts.Fourthly,astheexpertstakingpartintheprocessbelongtodifferentcompanies,therailwaycompanymustdealwithseveraloutsourcedenterpriseswithinarailworkproject.Thisfactresultsinahardcommunicationamongthem,becauseeverycompanyhasitsownorganization,interoperabilityprotocols,andinterfaces(PanettoandMolina,2008).Moreover,whenconcerningacrosscountryproject,severalrailwaycompaniesgetinvolvedinit,socompatibilityissuesmustbetakeintoaccount(MidyaandThottappillil,2008).Thepaperisorganizedasfollows.Section2describesthestagesinvolvedinthedesignprocessofdeployingoverheadlineswithinaproject.InSection3,thealgorithmtodesignandcalculateasinglecatenarysupportstructureispresented.Section4presentsthehighproductivitysoftwaretooldevelopedtoperformthewholedesignprocessef?ciently.Section5analyzesthetoolperformanceofresolvingmultiplecatenarysupportstructures.Section6includessomeresults,validations,anddiscussionsaboutthetool.And,?nally,Section7showsthemainconclusionsofthepaper.2.TheprocessofdesigningandcalculatingtherailwaycatenaryinfrastructureThedesignandcalculationoftherailwaycatenaryinfrastructureisaverycomplexprocess,asitisdescribedinKiesslingetal.(2009).Itinvolvesseveralstagesthatneedtobeaccomplishedinordertoobtainavalidsolution.Everystageoftheprocessrequiresspeci?cknowledgefromdifferent?elds,sothatdifferentexpertshavetotakepartinit.Theseexpertsusuallybelongtodifferentoutsourcedcompanies,thatmustdealwiththerailwaycompanysoastoagreeontherequirements,costs,quality,securityandtechnicalaspects,andlegalissues.Inthissection,wepresentthestagesofthisdesignprocesswithfurtherdetail,basedonthreesources:railwaycompanyexperts,thedesignplanningprocessdescribedinKiesslingetal.(2009),andpreviousworks(Carreteroetal.,2003;Saaetal.,2012).Fig.2showsallthestepsastheyarecarriedoutcurently,andtheexpertsinvolvedineachone.Asmaybeseen,severalrapportshavetobeestablishedbetweenthedifferentexperts.–Themanagerofarailworkprojectasksforthedesignoftherailwaycatenaryinfrastructure.Hemustde?neseveralrequirementslikethegroundfeatures,theheightofthecatenarypoints,andhowandwherethecatenariesareheld.Thisde?nitionissenttothedesignengineer.–Thedesignengineerprovidesapossibledesignsolutionforeverystructurewithintheproject.Eachonemustbevalidfromageometricalpointofview.Atthisstage,manyelementsbelongingtotherailwayinventory(foundations,poles,lintels,cantilevers,wires,etc.),havetobeconsideredsoastogeneratepossiblecombinationsthat?ttherequirementsspeci?edbytheprojectmanager.Whenconsultingtheinventorythroughtherailwaycompany,theaimistoprovideminimumcostdesignsolutions.Costsarede?nedbyweight,typeofmaterial,andmanufacturingefforts.Allthecombinationsthatcanbeproposedmaketheprocessmorecomplexandmoreexpensive,becausespeci?cknowledgeforthedesignexpertspartisneeded.–Atthispoint,arapportbetweentherailwaycompanyandthedesignoutsourcedcompanyisestablished.Thesolutionsprovidedbythedesignengineermustbecheckedsothatexistingrailwayregulationsareensured,andsecurityandtechnicalaspectsareful?lled.Therefore,ifadesignsolutionforastructureisnotvalid,itisdiscardedandanotheronemustbeadoptedfollowingthepremiseofminimumcostdesign.–Onceeveryvaliddesignsolution,compoundedofspeci?ccomponentsfromtherailwayinventory,hasbeenprovided,therailwaycatenaryinfrastructureisanalysedfromastructuralperspectivebythestructuralengineer.Effortsanddisplacementsarecalculatedinordertochecktheresistanceofthematerials,i.e.,thestructuralfeasibilityofthewholestructure.ThetaskofcalculatingarailwaycatenarysupportstructureusuallyreliesonDSMtoknowitsstructuralbehavior.Therefore,amodelconsistingofasetofbarsinterconnectedatnodesisnecessary,wherealltheloadsaffectingthestructureareincluded.Weovercometheformerproblemsbydevelopinganalgorithmthatallowstoautomatetheprocessofdesigningandcalculatingarailwaycatenaryinfrastructure.Thealgorithmincludesallthestepsdescribedsoastoprovideasolutionthatisgeometricallyandstructurallyfeasible,cost-effective,andcompliantwiththeexistingrailwayregulations.Thealgorithmisimplementedinasoftwaretool,whichislinkedtotherailwayinventory.3.DesigningandcalculatingasinglecatenarysupportstructureIntheprevioussection,wehavepresentedtheprocesscurrentlyusedtodesignandcalculaterailwaycatenaryinfrastructure.Anautomationofthisprocesswouldreducethetimeinvestedinachievingavalidsolution.Regardingtheelementsoftherailwayinventorythatareusedintheprocess,theaimisto?nd:–Avaliddesignforallthecantilevers,polesandlintels,cateringforthegeometriccon?gurationofthecatenariesheldbythestructure.–AfeasiblebarassemblyofpolesandlintelsaftercalculatingtheirstructuralbehaviorthroughDSM.–Avalidchoiceforeveryfoundation,consideringitsoverturningandsubsidenceresistance.Threemainproblemsarisefromthisdesignandcalculationprocess.Firstly,thedesignedstructuresareveryheterogeneous,i.e.,theyhavetheirowncharacteristicsandconstraints,withregardtothetrackroute,thecatenariestobeheld,thehypothesisofloadcasesthatareused,ortheconstructionregulations.Thisproblempreventsdesignandstructuralengineersfromdevelopingasinglecommonsolution.Secondly,applyingDSMisatime-consumingtask,becauseitrequiresalargenumberofoperations.Ontheonehand,thecatenarysupportstructuremustbemodeledasasetofbarsinterconnectedatnodes.Thewaytoobtaineffortsanddisplacementsatanypointofthestructureconsistsofresolvingasetofequations,generatedfromthestiffnessmatricesofthebars,andtheloadsaffectingthestructure.Ontheotherhand,feasibilityveri?cationformulaswithsafetycoef?cientsspeci?edbytherailwaycompanymustbealsoconsideredinordertoresolvethewholestructure.Finally,themorecomplexisthestructure,themoreoperationsmustbeperformed.Thirdly,dependingontheinventorysizewhichthesystemislinkedto,thesetofcombinationswhereafeasiblesolutioncanbefound,maybeverylarge.LetItheinventorythatcontainstheconstructiveelementsusedtoassembleastructure.I={LjPjFjC},whereL=isthesetoflintelsincludedintheinventory,P=isthesetofpolesincludedintheinventory,F=isthesetoffoundationsincludedintheinventory,andC=isthesetofcantileversincludedintheinventory.LetWtheplannedproject.Wcontainsanumberofstructures,W=.Asinglestructureisde?nedby,whereisthenumberoflintelsinthestructure,isthenumberofpolesinthestructure,andalsothenumberoffoundations,andisthenumberofcantileversthatsupporttheoverheadlinesattachedtothestructure.Thenumberofpossibleassembliesforallthecantilevers,poles,andlintelsin.4.HighproductivitycomputationalsoftwaretoolAsoftwaretoolhasbeenimplemented,soastoautomatetheprocessofdesigningandcalculatingrailwaycatenarysupportstructures.Thetoolisorientedtothecomputer-aideddesignofrailwayinfrastructures.Throughauser-friendlyinterface,usersareabletodesignrealrailworkprojectsindetail,de?ningandmodifyingtheelementsthatareplanned(lengthanddirectionoftrackstretches,typeandmechanicaltensionofoverheadwires,catenaryheight,cantilevers,polesandportalframesandtheirlocationalongthetracks,etc.).Then,ourtoolgathersalltheinformationrelatedtoeachcatenarysupportstructureintheproject,anditisabletoperformitsdesignandcalculation,allowingforstructuralconstraintsandnormativeregulations.StructuralcalculusiscarriedoutthroughDSM,thatisimplementedwithinourtool.Moreover,itworkswiththerailwayinventory,sothecomponentsandmaterialsofitsstocklistareincludedandconsidered.Sincethetoolisdesiredtobeinteractive,usersarealwaysinformedabouttheresultsobtained,whetherafeasiblesolutionisachievedornot.Ontheonehand,ifafeasiblesolutionisachieved,theassembledstructureispresentedshowingthefollowinginformation:–ACADdrawing,includingtheelementsthatcompoundthestructure.Fig.4showsanexampleofatrussportalframethatleansontwobeampoles.Theuserisabletoidentifythespeci?ccomponentsperelementthatwereusedinthesolutionobtained.Besides,sincerealcomponentsareusedandawell-designedstructurewithrealmeasurementsisprovided,theCADdrawingcanbedeliveredtothecompanyinchargeofthebuildingstage.–Numericalresultsofthecalculationprocessarealsopresented.Userscanaccessdetailedinformationatanypointofthemodeledbars:axialandshearstresses,bendingmoments,anddisplacements.Theirmaximumandminimumvaluesarealsoobtainedandlocatedatspeci?cpointsintheassembledstructure,sothatuserscananalyzeitsstructuralbehavior.Besides,differentdiagramsarealsousedtorepresentgraphicallythesenumericalvalues,asmaybeseeninFigs.5and6.–Overturningmomentsandcompressionforcesoffoundationswherepolesareembeddedin.–Tensionofthewiresusedtoholdthelintelsunderafeasibledeflection.Theirlocationsalongthelintelarealsoprovided.5.ResolvingmultiplecatenarysupportstructuresTheremaybeseveralhundredsofrailwaycatenarystructuresperprojectwithheterogeneousdesignfeatures.AnewextensionoftheResolveStructurealgorithmallowsengineerstodesignandcalculateasmanysinglestructuresastherearewithinaproject.Algorithm2showsthepseudocode.Dependingonhowcomplexasinglestructureis,thealgorithmdevelopedtoaccomplishthedesignprocessmayrangefromsecondstoafewminutes.So,concerningthecomputationalcomplexity,thehigherthenumberofcatenarysupportstructureswithinaproject,thegreaterthecomputationaleffortforacomputer.Inordertocopewiththisissue,weproposeanewapproachthatexploitstheabilityofcurrentcomputerstoruntasksconcurrently.Recently,thenumberofcoresincomputershasbeenincreasing,sodifferentdesignprocessesmightbeful?lledindifferentthreadsatthesametime,thusoptimizingtheoverallperformance.6.ResultsanddiscussionThegeographicallocationofthestudycaseisdescribedinCarreteroetal.(2003).Itincludesonerailwaystationwith2kminlength,followedby25kmofatwo-waytrack.Inordertocarryoutthestudy,allthetrackstretchesmustbeelectri?ed.Therefore,followingdifferentnormative(AENOR,2009;MontesinosandCarmona,2007;UIC,1981),acatenarysupportelementisdeployedevery50m.Polesareusedoneachsidealongthe25kmofthetwo-waytrack.