【高桿燈生產(chǎn)制作】高桿燈風(fēng)載荷如何設(shè)計(jì)與計(jì)算

　　高桿燈是指燈桿高度等于或大于20m，作為城市道路和公路、廣場(chǎng)、體育場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、港口碼頭等大面積照明的高桿照明設(shè)施。高桿燈屬于高聳結(jié)構(gòu)，因此，高桿燈的載荷設(shè)計(jì)就要符合高聳結(jié)構(gòu)的載荷設(shè)計(jì)要求。高聳結(jié)構(gòu)上的載荷可分為下列三類(lèi)。

　　(1)永久載荷：結(jié)構(gòu)自重、固定的設(shè)備重、物料重、土重、土壓力、線的拉力等。

　　喝了西北的烈酒，嚼過(guò)關(guān)中的饃，再聽(tīng)那高亢的秦腔，便覺(jué)得這種說(shuō)法有幾分道理。甘肅許多地方也盛行秦腔，我們一路上也聽(tīng)過(guò)不少，但在西安聽(tīng)秦腔，感覺(jué)格外地大氣蒼涼。不知是不是因?yàn)榍旯哦吉?dú)具悲愴歷史，而個(gè)體生命面對(duì)厚重歷史更多的是茫然且無(wú)奈，唯有將其投射到秦腔，才好表述那語(yǔ)言難以表達(dá)的洞徹歷史的穿透力。

　　(2)可變載荷：風(fēng)載荷、裹冰載荷、常見(jiàn)地震作用、雪載荷、安裝檢修載荷、塔樓樓面或平臺(tái)的活載荷、溫度變化、地基沉陷等。

　　(3)偶然載荷：導(dǎo)線斷裂、索線斷線，撞擊、爆炸、罕遇地震作用等。

　　說(shuō)真的，一個(gè)品牌的成功，因素肯定是多方面的，從品質(zhì)到堅(jiān)持，從外部環(huán)境到歷史的機(jī)遇，從優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)到強(qiáng)大的執(zhí)行力，從策略到戰(zhàn)略……如果作為一個(gè)商業(yè)案例來(lái)分析，沒(méi)有個(gè)幾十頁(yè)，根本無(wú)法稍微深入點(diǎn)講清楚。但有時(shí)候，一些細(xì)節(jié)和側(cè)面也可見(jiàn)一斑。

　　雪荷載為施加在建筑屋面或其他結(jié)構(gòu)外露面上的積雪重量。雪荷載值S由地面積雪重量即基本雪壓So乘以屋面積雪分布系數(shù)μr確定：

　　S=μrSo [3]

　　基本雪壓一般參照規(guī)范或者當(dāng)?shù)貧庀笥涗涃Y料。規(guī)范給出我國(guó)部分大中城市地區(qū)10年、50年、100年基本雪壓。一般結(jié)構(gòu)取50年基本雪壓，臨時(shí)性建筑、倉(cāng)儲(chǔ)、不重要構(gòu)筑物等，可按10年、30年取值，或適當(dāng)調(diào)整。

　　影響結(jié)構(gòu)雪載荷大小的主要因素是當(dāng)?shù)氐牡孛娣e雪自重和結(jié)構(gòu)件上的積雪分布，他們直接關(guān)系到雪載荷的取值和結(jié)構(gòu)安全。

　　裹冰荷載指包圍在塔架桿件、纜索、電線表面上的結(jié)冰重量。在冬季或早春季節(jié)，處于特定氣候條件下，在一些地區(qū)由凍雨、 凍毛雨、氣溫低于0℃的霧、云或溶雪凍結(jié)形成，其值可根據(jù)裹冰厚度和裹冰容重確定。

　　裹冰荷載對(duì)于如輸電塔架、線路等結(jié)構(gòu)往往是一種重要荷載。由于裹冰增大了桿件、纜索的截面，或封閉了某些格構(gòu)的空隙，不但使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的重量增大，而且由于結(jié)構(gòu)擋風(fēng)面積增大，顯著地加大了風(fēng)荷載，使結(jié)構(gòu)受力更為不利。

　　在此次選取的樣本孕婦當(dāng)中，均進(jìn)行了三維超聲與二維超聲檢查，使用的探頭頻率為2.0～5.0MHz，患者需要保持仰臥位進(jìn)行檢查。在進(jìn)行檢查的時(shí)候，首先需要對(duì)患者的全貌進(jìn)行檢查，同時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，對(duì)胎兒的顏面部進(jìn)行仔細(xì)的觀察，然后對(duì)胎兒的具體位置進(jìn)行分析，進(jìn)行探頭角度的調(diào)整，如果顯示不太清晰，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訅河^察[3]。在形成三維超聲以及二維超聲成像之后，需要由專(zhuān)門(mén)的醫(yī)生進(jìn)行判斷。

　　地震載荷對(duì)高聳結(jié)構(gòu)的破壞是非常嚴(yán)重的，而且該破壞往往還隱藏著潛在危險(xiǎn)。

　　地震理論主要包括以下三個(gè)。

　　(1)靜力理論。該理論不考慮建筑物的動(dòng)力特性，假設(shè)結(jié)構(gòu)物為絕對(duì)剛性，地震時(shí)建筑物運(yùn)動(dòng)與地面運(yùn)動(dòng)絕對(duì)一致，建筑物的最大加速度等于地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度，建筑物所受的最大載荷等于其質(zhì)量與地面最大加速度的乘積。該理論只適用于低矮的，剛性較大的建筑物。

　　(2)反應(yīng)譜理論。它既考慮了地震時(shí)地面的動(dòng)力特性，也考慮了結(jié)構(gòu)自身的動(dòng)力特性，是當(dāng)前工程設(shè)計(jì)應(yīng)用最為廣泛的地震設(shè)計(jì)方法之一。反應(yīng)譜理論是以單質(zhì)點(diǎn)體系在實(shí)際地震作用下的反應(yīng)為基礎(chǔ)來(lái)分析結(jié)構(gòu)反應(yīng)的方法?？拐鹪O(shè)計(jì)中通常只需地震作用下的最大載荷值，其值為：

　　式中，w為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量，稱(chēng)為水平地震影響因素。

　　(3)直接動(dòng)力分析理論。反應(yīng)譜在分析大跨度的柔性結(jié)構(gòu)時(shí)，由于非線性因素的影響，反應(yīng)譜方法的計(jì)算誤差較大。直接動(dòng)力分析理論可以克服反應(yīng)譜理論的缺點(diǎn)?？芍苯荧@得地震過(guò)程中結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)各時(shí)刻位移，速度，加速度，從而計(jì)算各時(shí)刻豎向地震作用和構(gòu)件的地震內(nèi)力，這些理論稱(chēng)為直接動(dòng)力分析理論。

　　溫度作用應(yīng)考慮氣溫變化、太陽(yáng)輻射及使用熱源等因素。作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上的溫度作用應(yīng)采用其溫度的變化來(lái)表示。計(jì)算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的溫度作用效應(yīng)時(shí)，應(yīng)采用材料的線性熱膨脹系數(shù)。對(duì)于大型或超大型，由不同材料部件組成的結(jié)構(gòu)件，應(yīng)同時(shí)考慮不同部件材料之間的溫度作用和整個(gè)結(jié)構(gòu)件溫度場(chǎng)的變化。

　　作為結(jié)構(gòu)可變載荷之一，溫度作用應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)施工和使用期間可能同時(shí)出現(xiàn)的情況考慮其與其他可變載荷的組合。

　　由于在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，風(fēng)載荷是影響高桿燈強(qiáng)度的最大的也是最關(guān)鍵的因素，因此，我們就以40m高桿燈為例，對(duì)高桿燈進(jìn)行風(fēng)載荷的設(shè)計(jì)計(jì)算。

　　高桿燈的風(fēng)載荷在各個(gè)不同高度處均不同，因此，為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，我們可以將高桿燈的每一節(jié)視為一個(gè)質(zhì)量單元，共分為五個(gè)質(zhì)量單元。對(duì)這些質(zhì)量單元進(jìn)行風(fēng)載荷的計(jì)算(即計(jì)算F0、F1、F2、F3、F4)，就可以近似得到整個(gè)高桿燈的風(fēng)載荷。高桿燈的載荷計(jì)算模型見(jiàn)圖3。

　　圖3 高桿燈尺寸圖

　　Fig.3 Dimemtions of mast

　　作用在高桿燈上單位面積上的風(fēng)載荷應(yīng)按照下式計(jì)算：

　　ωh=βzμsμzμrωo[2]

　　式中，ωh為用在高桿燈單位面積上的風(fēng)載荷(單位：kN/m2);ωo為基本風(fēng)壓(單位：kN/m2);μr為重現(xiàn)期調(diào)整系數(shù)，對(duì)一般高聳結(jié)構(gòu)可采用1.1，對(duì)重要高聳結(jié)構(gòu)可采用1.2;μz為z高度處的風(fēng)壓高度變化系數(shù);μs為風(fēng)載荷體型系數(shù)，對(duì)高桿燈選取0.7;βz為z高度處的風(fēng)振系數(shù)。