在高寬比、材料、照明燈具、風力等主要參數不變的標準下。分別計算了不同懸臂臂肩長L、路燈壁厚δ、頂端直徑D和路燈底部直徑D的路燈抗壓強度,在保證抗壓強度安全的工況下,得到了Z優設計方案。
1、路燈懸臂長度的危害
隨著懸臂長度的增加,路燈的安全性能逐漸降低。肱骨長度為2.5m時,路燈桿的安全性能為2.43。隨著懸臂長度的增加,路燈底部彎曲距離不斷增加,安全性能不斷降低。肱骨長度為6.0M時,路燈的安全性能下降到2.03,超過了建議的安全性能,說明路燈桿的抗壓強度是充裕的,路燈桿的安全性能有足夠的安全儲備,有改進的空間。
隨著路燈直徑的減小,安全性能明顯降低。當底徑180mm,尖徑100 mm,肱骨長4.0M時,安全性能為2.24。當基部直徑減小到170Mm,頂端直徑為90mm,肱骨長度為4.0M時,安全性能降低到2.08,接近建議的安全性能。隨著路燈直徑的進一步減小,路燈桿將更加不安全。
2.路燈桿壁厚的危害
路燈的安全性能與墻壁厚度的變化有關,因為路燈的臂長不同。路燈底徑180mm,尖徑100 mm,懸臂2.5m m,安全性能隨著壁厚的增加逐漸擴大。目前,當壁厚為4.0Mm時,路燈桿的安全性能為2.43,當壁厚降至3.5 mm時,安全性能下降至2.15。當壁厚進一步降低到3.0Mm時,安全性能降低到1.85,低于擬定的安全性能規范,因此該路燈不安全。
吊桿長度和路燈壁厚的提升值如圖16所示。從圖16可以看出,在一個離散系統中,懸臂長度與壁厚有關,在今天路燈懸臂長度為2.0M的工況下,壁厚為3.24mm隨著懸臂長度的增加,路燈的壁厚明顯增加。懸臂長度增加到4.0M后,壁厚為3.66mm
選用結構力學的統計分析方法,得到以下結果:
1)隨著道路路燈懸臂長度的增加,路燈底部彎曲距離不斷擴大,路燈桿的安全性能逐漸降低。建議路燈桿的安全性能為2.0比較有效。目前在壁厚4.0Mm,懸臂肱骨長2.5m的工況下,安全性能有足夠的安全儲備,有提升空間;
2)隨著懸臂長度的增加,安全性能逐漸降低。在目前工況下,路燈懸臂肱骨長度增加到4.0M時的安全性能為2.24,需要考慮工程的安全性。
3)在離散系統中,路燈的懸臂長度與墻壁厚度有關。隨著懸臂長度的增加,路燈壁厚明顯增加,目前工況下路燈桿壁厚為3.24mm。
4)建議燈桿安全性能為2.0,道路燈桿臂肱骨長度為4.0M,燈桿壁厚為3.66mm