基于ObjectARX的接触网软横跨计算程序研究

来源:用户上传      作者: 张照旭

　　摘 要:探讨AutoCAD计算机应用软件,应用于铁路电气化接触网施工中的软横跨预置计算,用AutoCAD二次开发ObjectARX实现,编写简单易懂的程序,实现软横跨的计算。介绍了软横跨计算中几个关键问题的算法。
　　关键词:AutoCAD ObjectARX 接触网
　　中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1672-3791（2011）09（a）-0008-01
　　目前,国内开发的软横跨计算程序普遍采用Auto LISP/Visual LISP或者是用于应用程序的Visual Basic（VBA）开发。解决了早期接触网施工中软横跨预置的计算问题。随着国内铁路建设步伐加快,对接触网施工质量提出了更高要求。
　　
　　1 ObjectARX的特点
　　ObjectARX是AutoDesk公司针对AutoCAD平台上的二次开发而推出的一个开发软件包,它提供了以C++为基础的面向对象的开发环境及应用程序接口,能真正快速的访问AutoCAD图形数据库。与以往的AutuCAD二次开发工具Auto LISP/Visual LISP和VBA不同,ObjectARX应用程序是一个DLL（动态链接库）,共享AutoCAD的地址空间,对AutoCAD进行直接函数调用。所以,使用ObjectARX编程的函数的执行速度得以大大提高。
　　
　　2 算法中几个关键问题
　　软横跨计算有多种方法,比如抛物线计算法、图解法、实测法、负载计算法等。一般来说,负载计算法由于简单实用,计算结果准确,因而在施工中被广泛应用。
　　负载计算法中有以下几个关键问题需要考虑。
　　（1）偏移距离的取值。
　　偏移距离为支柱结构斜率和调整斜率值所形成的偏移距离之和,简称偏距。
　　d=δ（H+S-h） （1）
　　式中:
　　d为支柱的偏距;
　　δ为支柱斜率和倾斜度之和;
　　H为支柱露出基础面高度;
　　S为基础面至最高轨面高差,当支柱地面高出轨面时为正,否则为负;
　　h为横向承力索悬挂处距离支柱顶部的距离,一般取100mm。
　　（2）确定负载。
　　每个悬挂点负载应该包括四个部分,分别是悬挂点零件重量负载（节点负载）,接触悬挂一个跨距的自重负载（悬挂自重负载）,横向承力索及上、下部固定绳的自重负载和中心锚结下锚支自重负载,在计算时分别考虑一般情况和覆冰情况。
　　（3）确定最短吊弦位置。
　　最短吊弦位置也就是横向承力索最低点。确定横向承力索悬挂最低点位置的方法一般有两种,一种是根据横向承力索悬挂点A（或B）的反力（或）,依次减去向另一侧各悬挂点的悬挂负载,如果减至某一悬挂点的悬挂负载时,其差值由正变负,则说明该悬挂负载所在的悬挂点即为横向承力索悬挂最低点。如果减至某一悬挂点的悬挂负载时,其差值恰好为零,则说明此软横跨出现两个悬挂最低点。另一种方法是根据求横向承力索分解力Y来确定横向承力索悬挂点的最低点。在研究中我们采用第一种方法。
　　由,得到,从而得到:
　　 （2）
　　 （3）
　　则横向承力索悬挂最低点出现在悬挂负载的Qk所在的悬挂点,若
　　 （4）
　　此时和都是最短吊弦所在的位置。
　　（4）求横向承力索分段长度、总长度及各悬挂点吊弦长度。
　　在求横向承力索分段长度之前,求出力矩、,进而求出分界力Y和水平力T。
　　其中 （5）
　　 （6）
　　利用力学平衡方程,对每一个悬挂点取铅垂力的投影,计算整理后可得到悬挂点高差的计算式。
　　整理后得到横向承力索最低点左侧吊弦长度为:
　　 （7）
　　 （8）
　　 （9）
　　 （10）
　　横向承力索悬挂最低点右侧吊弦长度为:
　　 （11）
　　 （12）
　　 （13）
　　 （14）
　　
　　3 结语
　　负载计算法是以实际结构标准形式为依据,以实际负载为基础,以安装后的受力状态为前提,由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。弥补了抛物线法、图形法和实测法等传统计算方法的不足,计算结果有较高的准确度。采用AutoCAD二次开发技术,基于负载计算法开发软横跨预置计算软件,实现软横跨的快速、准确预置,计算结果为1∶1的AutoCAD图纸,各参数直接在图纸中标注显示,直观方便,便于施工参考和作为技术资料存档。
　　
　　参考文献
　　[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].西南交通大学出版社,2002:135～185.
　　[2] 铁道部电气化工程局第一工程处.电气化铁道施工手册（接触网）[M].中国铁道出版社,1987:35～48.
　　[3] 北京博彦科技发展有限责任公司.AutoCAD数码工程师综合提高[M].北京大学出版社,2001:25～62.

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