新型高速公路标志杆的优化设计-道路交通标志杆标志牌有限公司

新型高速公路标志杆的优化设计

浏览：发表时间：2020-07-24 09:54:22

随着城市道路的发展，道路使用者对道路是否安全畅通能否顺利快捷地抵达目的地越来越重视，对城市道路配套设施的要求也越来越高。单向悬臂式高速公路标志杆以其占地面积小，内容直观易分辩等特点在道路标志杆中占有较大比重因传统的型钢制作高速公路标志杆相对材料用量较大，连接较为复杂，为方便设计制作，常常将结构形式、受力条件进行偏安全简化，从而造成较大的材料浪费。鉴于此，本文利用 Midas civil对单向悬臂式交通标志杆进行优化设计，在满足设计功能及模型净空的条件下，对其结构形式、构件截面型式、构件尺寸进行了比选设计出了一款新型单向悬臂式交通标志杆，该标志杆不仅能满足其强度、刚度、稳定性的要求，而且制作安装方便、自重轻、材料用量节约外形美观大方、实用性强。
高速公路标志杆设计不仅要考虑其设计要求中标明的净空条件，还要使其在强度、刚度、稳定性及变形情况等多方面达到设计要求；同时交通标志杆也必须兼顾其使用和施工的合理性对其安全性与经济性进行统筹分析。
本文以福州市区一般道路单向悬臂式交通标志杆为例，以满足一般道路***净高度5m为交通标志杆净空设计要求，结构受到水平风荷载和竖向结构自重两个方向的荷载作用。设计方案采用桁架式结构，各杆件彼此间采用两端焊接连接而成。为使杆件受力充分，提高材料利用率，采用立柱加斜撑悬臂梁的形式；为了防止水平方向荷载造成斜撑悬臂梁的失稳问题，增加结构的整体受力性能，在悬臂梁上的横杆之间增加横撑和斜杆；为了使整个结构成为一个整体提高抗扭能力在悬臂梁上、下两根主横梁之间也加上竖直撑杆，使整个结构的受力均匀和变形协调，整个结构的稳定性得到很大程度的提高，如图。
Midas Civil数学模型建立步骤：建立节点和单元→定义材料和截面特性→定义荷载及荷载组→定义边界→定义施工阶段→运行结构分析。各项设计及计算过程简要介绍如下。
根据模型各构件位置进行节点建立，并根据实际模型进行各节点连接得到结构单元。
设计交通标志杆选择材料类型为型号Q235的钢材，通过钢材选择的规范选择相应规范数据库中的材料即可得到该材料的各项力学性能。
通过 Midas civil可以更改各个构件的截面特性，通过模拟分析得出相同材料在相同条件下因构件截面型式不同其受力性能及位移情况会有所不同。通过对各种类型杆件的比较选择最适合该标志杆的杆件，如图2。
本案例对各种不同构件截面型式，利用 Midas Civil软件进行受力性能及位移情况分析。经分析发现，当相同材料做成的杆件在相同荷载组合作用下因为截面型式不同其杆件位移值会有很大区别。圆管的位移值较小箱型杆件位移次之，工字型杆件位移***。所以在制作交通标志杆时优先考虑圆管型构件截面型式。