[發明專利]適用于智慧桿抗震設計的驗算方法

在審

• 申請號: 202010843841.4
• 申請日: 2020-08-20
• 公開（公告）號: CN112069663A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 呂家東;鄧奎剛;劉鵬
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/13;G06F119/14
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 景鵬飛

本發明提供一種適用于智慧桿抗震設計的驗算方法，智慧桿包括燈桿本體、安裝于燈桿本體上的設備艙與智能燈具，以及掛載于燈桿本體上的掛載智能設備，設計驗算的表達式如下：G＋F_W＋F_ER；其中，為重力荷載系數，G為智慧桿總重力荷載，為風力荷載系數，F_W為風力荷載，為地震作用系數，F_E為智慧桿地震時受到的水平方向作用力，為安全系數，R為智慧桿承載力允許值。本發明針對高度在12米以上，且具有超大高寬比的智慧桿提供了一種抗震設計與驗算方法，提高了智慧桿或智慧燈桿或多功能桿在自然災害時發生時的安全，具有較好工程實踐意義和指導意義。

技術領域

本發明屬于城市公共基礎設施建設和照明領域，具體涉及智慧桿或智慧燈桿或多功能桿抗震設計的驗算方法。

背景技術

城市照明燈桿屬于城市公共基礎設施之一，并具有覆蓋面廣、分布均勻規律的自然屬性，被認為是一些智慧（能）公共服務終端的最佳載體，掛載設備除桿體和智能燈具外，包括但不限于以下設備：視頻攝像機、交通指示設備、交通監控設備、環境傳感儀、氣象傳感儀、5G微機站、LED顯示屏、WiFi、求助設備、充電樁等。集多功能為一桿的智慧桿建設為美化城市道路環境，節約資源，促進城市高質量發展具有積極的意義。

智慧桿或智慧燈桿或多功能桿結構特點是高寬之比大，特別是掛載了智慧（能）公共服務設備，重量荷載增加了許多，對于高于12米的高桿智慧桿有必要進行抗震設計與相關驗算，避免發生次生災害。我國建筑行業制定了建筑抗震設計規范（GB50011-2001），由于智慧桿或智慧燈桿或多功能桿是新生事物，尚沒有針對智慧桿或智慧燈桿或多功能桿的抗震設計與驗算方法。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種適用于智慧桿抗震設計的驗算方法。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種適用于智慧桿抗震設計的驗算方法，智慧桿包括燈桿本體、安裝于燈桿本體上的設備艙與智能燈具，以及掛載于燈桿本體上的掛載智能設備，設計驗算的表達式如下：

G＋F_W＋F_ER

其中，為重力荷載系數，G為智慧桿總重力荷載，為風力荷載系數，F_W為風力荷載，為地震作用系數，F_E為智慧桿地震時受到的水平方向作用力，為安全系數，R為智慧桿承載力允許值。

進一步地，智慧桿地震時受到的水平方向作用力等效于智慧桿底部的剪力V。

進一步地，智慧桿地震時受到的水平方向作用力的計算公式如下：

F_E=V=*G

其中，為地震水平方向作用系數。

進一步地，地震水平方向作用系數根據建筑抗震設計規范要求進行取值。

進一步地，智慧桿總重力荷載為燈桿本體、設備艙、智能燈具以及掛載智能設備的重力荷載之和。

進一步地，重力荷載系數的取值為1.0～1.2；風力荷載系數的取值為0.2～0.3；地震作用系數的取值為1.3；安全系數的取值為0.8～1.0。

本發明與現有技術相比，針對高度在12米以上，且具有超大高寬比的智慧桿提供了一種抗震設計與驗算方法，提高了智慧桿或智慧燈桿或多功能桿在自然災害時發生時的安全，具有較好工程實踐意義和指導意義。

附圖說明

圖1、本發明中智慧桿的結構示意圖。

具體實施方式