鋼柱為什麼倒下
工程技術
作者：郭福強
【摘要】本文通過對12.29事故L2#、L1#鋼柱、蓮東的七組雙線路腕臂鋼柱的受力分析、計算，說明了12.29事故L2#倒下的原因。
【關鍵詞】鋼柱為什麼倒下
2012年12月29日，某段剛立上30餘天的L2#鋼柱在大風中倒下，砸到了正在通過的某次客車，造成了國內鮮見的接觸網鋼柱傾倒事故。L2#鋼柱為什麼時候會倒？與其負載完全相同的L1#鋼柱為什麼不倒？到底出了那些錯誤，才最終導致L2#鋼柱的倒下？讓我們來認真的分析一下吧。
1、L2#鋼柱的倒下
1.1 現場簡介
因為公路下穿鐵路，要頂進2孔60米的箱式橋，采用預先在橋頂進方向立兩個雙線路腕臂柱的方式，進行施工期間的上、下行接觸網過渡。
談一談GX型鋼柱，GX-整體的軟橫跨鋼柱，當時我國還沒有15米以上的熱鍍鋅槽，采用兩段式分段熱鍍鋅，然後焊接，焊接部位熱噴鋅補鋅，這種生產工藝是90年代後期到07年的生產方式，這不是某種特殊用途的鋼柱。其性能完全等同於現行的國際軟橫跨型G型格構鋼柱。
1.2 現場兩個鋼柱型號
L2#鋼柱采用的型號是GX250/13；L1#鋼柱采用的型號是GS250/13，由此我們知道，L2#鋼柱選用的型號明顯是錯了！應當用GS250/13型！
選錯了型號就一定會出事嗎？蓮東的七組雙線路腕臂為什麼從95年一直用到04年，為什麼不出事？
2、L2#鋼柱的負荷計算
2.1 L2#鋼柱與L1#鋼柱的負荷
負荷示意圖：
2.2 負荷計算
考慮的負荷：吊柱自重（150）、雙線路腕臂自重（450）、懸掛自重（210）、支撐裝置自重（190）
2.3 總負荷和總負荷產生的水平力
吊柱自重產生的水平力：F1=11.5*150/4.2=410.7KG
支撐裝置自重產生的水平力：F2=10*190/4.2=452KG
懸掛自重產生的水平力：F3=8.5*210/4.2=425KG
雙線路腕臂自重產生的水平力：F4=6.5*450/4.2=696.42KG
合計作用在雙線路腕臂上的水平力為1984KG，也就是說拉杆的水平拉力為1984KG。
2.4 支柱負荷
該支柱在此處能承受的水平力為250KN*M/13M=19.23KN，由此我們看到基本負荷已經超出了支柱的額定負荷！
2.5 雙線路腕臂主角鋼負荷
核算這個長1.25米的L63*5的角鋼的受力：
該角鋼能夠的額定負荷：2*235*（63*63*5+5*5*58）/625=16013.84（N）該角鋼能夠的極限力：2*380*（63*63*5+5*5*58）/625=25894.72（N）
2.6 L2柱主角鋼超額定負荷
從前麵計算，我們可以清楚的看到：因為沒有超過主角鋼的極限負載，當時所有負荷也“順利”的進行了加載，也證明了在靜態時支柱是是能夠承受的！但是，接觸網是處在室外的，還有風、冰、震動等負荷我們沒有考慮，特別是震動、風擺等，在受到這些綜合力長時間作用的情況下（主要是產生的扭力），風、震動、扭動力的作用下，對兩個主角鋼的作用，是一個加大，另一個減少，這樣，雙線路腕臂的負荷在極端情況下幾乎是全加在一個主角鋼上了，通過前麵的計算，我們知道：這時主角鋼已經超過了額定負荷！經過反複扭動、衝擊，在12.29現場7級大風麵前，L2鋼柱真正是疲勞了！
3、L1#鋼柱為什麼不倒下
L1#鋼柱的安裝結構、現場情況和L2#鋼柱完全一樣，不一樣的是L1#鋼柱采用的型號是GS250/13，一個S和X的不同造成了兩個不同的結果！下麵我們也來分析一下吧。