在高宽比、材料、照明灯具、风力等主要参数不变的标准下。分别计算了不同悬臂臂肩长L、路灯壁厚δ、顶端直径D和路灯底部直径D的路灯抗压强度,在保证抗压强度安全的工况下,得到了Z优设计方案。
1、路灯悬臂长度的危害
随着悬臂长度的增加,路灯的安全性能逐渐降低。肱骨长度为2.5m时,路灯杆的安全性能为2.43。随着悬臂长度的增加,路灯底部弯曲距离不断增加,安全性能不断降低。肱骨长度为6.0M时,路灯的安全性能下降到2.03,超过了建议的安全性能,说明路灯杆的抗压强度是充裕的,路灯杆的安全性能有足够的安全储备,有改进的空间。
随着路灯直径的减小,安全性能明显降低。当底径180mm,尖径100 mm,肱骨长4.0M时,安全性能为2.24。当基部直径减小到170Mm,顶端直径为90mm,肱骨长度为4.0M时,安全性能降低到2.08,接近建议的安全性能。随着路灯直径的进一步减小,路灯杆将更加不安全。
2.路灯杆壁厚的危害
路灯的安全性能与墙壁厚度的变化有关,因为路灯的臂长不同。路灯底径180mm,尖径100 mm,悬臂2.5m m,安全性能随着壁厚的增加逐渐扩大。目前,当壁厚为4.0Mm时,路灯杆的安全性能为2.43,当壁厚降至3.5 mm时,安全性能下降至2.15。当壁厚进一步降低到3.0Mm时,安全性能降低到1.85,低于拟定的安全性能规范,因此该路灯不安全。
吊杆长度和路灯壁厚的提升值如图16所示。从图16可以看出,在一个离散系统中,悬臂长度与壁厚有关,在今天路灯悬臂长度为2.0M的工况下,壁厚为3.24mm随着悬臂长度的增加,路灯的壁厚明显增加。悬臂长度增加到4.0M后,壁厚为3.66mm
选用结构力学的统计分析方法,得到以下结果:
1)随着道路路灯悬臂长度的增加,路灯底部弯曲距离不断扩大,路灯杆的安全性能逐渐降低。建议路灯杆的安全性能为2.0比较有效。目前在壁厚4.0Mm,悬臂肱骨长2.5m的工况下,安全性能有足够的安全储备,有提升空间;
2)随着悬臂长度的增加,安全性能逐渐降低。在目前工况下,路灯悬臂肱骨长度增加到4.0M时的安全性能为2.24,需要考虑工程的安全性。
3)在离散系统中,路灯的悬臂长度与墙壁厚度有关。随着悬臂长度的增加,路灯壁厚明显增加,目前工况下路灯杆壁厚为3.24mm。
4)建议灯杆安全性能为2.0,道路灯杆臂肱骨长度为4.0M,灯杆壁厚为3.66mm