接触网支柱的容量

就阻力的最终极限状态而言，必须使用强度的理论值来确定第二种荷载情况和第三种荷载情况下可容许的内力和内力距。这些值可用表7.4中列出的混凝土正常强度β_WN除以0.7以及用混凝土或钢筋的屈服强度β_S表分别除以表7.5中的第3，4，5项中的局部系数γ_c和γ_s来得到。

表7.4 钢筋混凝土支柱使用的混凝土

对混凝土而言，可以假定成图7.22的应力—应变曲线，对混凝土钢筋和预应力钢筋而言，可以假定成图7.23的双线性直线，这两种情况下的弹性模数ε_S不作任何修正就可使用。

图7.22 用来计算容许的内力矩和阻力极限情况的混凝土应力—应变曲线 (抛物线—矩形图)

图7.23 用来计算可接受的内力矩和计算阻力极限情况下变形的混凝土钢筋和预应力钢筋的应力—应变曲线

就预应力混凝土支柱而言，在固定荷载作用下以及在由正常荷载所致力矩的40%作用下不允许存在混凝土的张拉应力。

考虑到支柱的变形 (二次理论)，采用γf乘以正常荷载的方法来确定阻力极限情况下的内力和内力矩。应假设无荷载支柱自然而然地存在着5mm/m的倾斜。这种倾斜也是注意到了不均匀受热导致的弯曲所产生的影响。

表7.5 强度极限状况下的局部系数

注 1) 与0.7β_WN有关;

2) 与0.85倍的最大内力矩有关。

如果因支柱变形和倾斜而增加的力矩分别小于基础顶部横截面处力矩的5%或最不利横截面处力矩的10%，则可忽略支柱变形的影响。至于这方面的校核，安全方面的预测足够了。架空接触网支柱大多符合这些情况。

改善了的钢筋混凝土支柱的工程设计，特别是离心式混凝土支柱的设计，应尽可能排除像过去时常发生过的损坏，见 [7.10]。　必须充分考虑以下情况：

—必需有足够的螺纹钢筋以分摊混凝土支柱表面的张拉应力。该螺纹钢筋应包括带筋的混凝土钢筋网，供应的钢筋应与静态要求无关。钢筋应为如下规格： 直径5mm钢筋的最大螺距为60mm，直径4mm钢筋的最大螺距为40mm，直径3mm钢筋的最大螺距为30mm。

—混凝土的柱壁要足够厚，至少为40mm。

—单向钢筋棒的间距仅需为该棒直径的1/2，搭接处除外。它应至少与最大骨料尺寸的直径一样宽。

—螺纹钢筋上方的混凝土覆盖层应至少为15mm，而预应力钢筋上方的混凝土覆盖层应为20mm。

在旋制过程中，水灰比减少到0.4以下。离心式混凝土支柱是用钢模做成的，这种钢模可沿其纵向接缝分开，先将预制的螺纹钢筋放进钢模排好，尔后再补充放入非预张拉的或预张拉的纵向钢筋。在预张拉的情况下，每根钢筋上装一个盖帽。接触网支柱预埋有与接触网零部件相连接的钢管。准备好钢筋之后，将混凝土灌入钢模，并且用螺栓将钢模连在一起。预张拉钢筋的应力高达800N/mm²。

在旋制过程中，旋转次数取决于支柱和钢模的直径。预计离心加速度在10～50g之间。在12～15min之后，旋制过程结束，装有离心式支柱的模子被储存在一加热室内，在那里，在短时间内沿着模子的外侧导入蒸汽。加热室的温度不应高于50℃，而且支柱应在钢模里保留24h。高温下的热处理是过去采用的方法，然而，这也是支柱出现纵向裂纹的一个原因，见 [7.10]。按上述过程制造的支柱在储存于钢模期间获得其额定强度的70%。可靠的生产和良好施工是支柱不至于过早损坏且使用寿命长的先决条件。

7.5.4.6 挠度

由于所有的支持装置都是用弹性材料制造的，所以在荷载作用下会产生变形。相对而言，广泛采用的桁架钢支柱是刚性结构，只有在高的软横跨支柱情况下才会发生看得见的变形。通常，这些支柱朝反荷载方向倾斜，以便在荷载作用时能保持垂直。双槽钢支柱在其主荷载方向上也相对是刚性的。一般来说不需要校验变形。对比之下，像H形钢支柱之类是相对易变形的支柱，对变形的限制可能决定横截面参数的设计。一般而言，若支柱沿其加载弯曲的纵轴的截面模量变化，则在支柱底座上方h_p高度处的变形将是

根据图7.15，坐标x从已确定变形的那个点计算。由于式 (7.88) 中的积分不一定总能用解析法求解，所以已研制出按照公式 (7.88) 确定支柱变形的数值计算法，特别是计算机的程序，见 [7.2]。

就H形截面的支柱而言，沿该梁的惯性力矩I是恒量。并可按式 (7.88) 用解析法求出。根据 [7.13]。在基础底座上方h高度处，由力F造成的作用点上的挠度是