各段的風力F :

F30 =ω30 ×(4 .1 +7 .853)=65 .5kN

F20 =ω20 ×2 .53 =ω20×2 .53 =9 .5kN

F15 =ω15 ×2 .83 =7 .98kN

F10 =ω10 ×3 .1 =5 .72kN

F5 =ω5 ×3 .4 =3 .6kN

F總 =F30+F20 +F15 +F10+F5 =98kN

各段的彎矩M :

M30 =F30 ×25 =1638kN·m

M20 =F20 ×17 .5 =166kN·m

M15 =F15 ×12 .5 =100kN·m

M10 =F10 ×7 .5 =43kN·m

M5 =F5 ×2 .5 =9kN·m

M部 =M30 +M20 +M15 +M10 +M5=1956kN·m

3.2 計算燈桿底端的剪切

στ1στ1=2F總/A (4)

式中 :F總 :作用在燈盤、燈桿上的總風力 ;

A :燈桿底端的截面積;

安全系數A

A =π/4(D2 -d2)=0 .02199m2 則由式(4)計算στ=2 ×98/0 .02199=8 .91MPa;

查表可知A3 鋼允許剪切應力為 85MPa ,顯然剪切應力小于允許應力。

3.3 計算抗震強度

燈桿底部結構剪力Q0 :Q0 =C·α1·ω (5)

式中 :C :結構影響系數,鋼結構取 0 .35 ;α1 :相應于結構基本自振周期 T1 的地震影響系數 α的值;對二類場地上, 抗 8 級地震時 α1=0 .3 ×0 .45/4 .17 =0 .3237高桿燈的荷載 ω包括 :燈盤 、燈桿 、雪載、風載、活載幾部分 , 一般分別取 1500kg ,4139kg , 100kg , 2450kg , 200kg 。則 ω為 8389kg由式(5)計算 ,Q0=0 .35 ×0 .03237 ×8389 =95kg

3.4 計算地震剪切應力:

燈桿底部的剪切應力στ2στ2 =3Q0/A =0 .1296MPa綜合剪力στ=στ1+στ2 =8 .91 +0 .1296 =9 .04MPa 綜合剪力 στ小于燈桿允許應力 85MPa ,故燈桿是安全的 。

4 照明設計

上半球采用 6 ×ZJD250W 金屬鹵化物燈進行泛光照明, 以表現晚上半球彩色泛光照明效果 ;下半球的光源配置對地面進行照明,設計中提供了 9 ×NG1000W 的光源配置 , 燈具采用 650 —LRX —TD1000W 投光燈具。

5 市場應用前景與展望

三樂彩色球形高桿燈具是我國裝飾高桿燈的集中代表, 因其外觀蘊含著中國傳統文化內涵 ,使用功能上也采用了世界各國先進的高桿照明技術, 故而產品一經推出就倍受高速公路、市政工程業主的歡迎 ,本產品已經在東濰坊白浪河廣場 、泰州開發區、湖北黃石湖濱西路廣場、陜西咸陽火車站廣場 、遼寧營口市民廣場等照明工程中使用, 不但使所在場地亮起來, 而且也是一道亮麗的風景線和標致性景觀 。我們相信:三樂牌彩色球形高桿燈系列產品在亮化 、美化中國城市的進程中將發揮越來越重要的作用 。