[发明专利]一种道路标志牌基础设计方法

权利要求书

1.一种道路标志牌基础设计方法，其特征在于，包括：

确定基础的长度和宽度，并预设基础高度为h；

根据基础的长度、宽度和基础高度h得到基础的基础重力表达式；

计算基础的侧土压力，并计算所述侧土压力相对于基础的侧土弯矩；

确定立柱和悬臂的尺寸；

计算立柱重力和悬臂重力；计算立柱和悬臂承受的风载荷；

计算悬臂重力相对于基础的悬臂重力弯矩，计算风载荷相对于基础的风载弯矩；

确定抗倾覆稳定性系数k₀；

根据X轴方向的所述风载弯矩、所述侧土弯矩的弯矩总和、所述基础重力表达式、所述立柱重力、所述悬臂重力的重力总和之间的比值与所述稳定性系数k₀之间的相对关系，计算基础的风载高度h1；

根据Y轴方向的所述风载弯矩、所述悬臂重力弯矩、所述侧土弯矩的弯矩总和、所述基础重力表达式、所述立柱重力、所述悬臂重力的重力总和之间的比值与所述稳定性系数k₀之间的相对关系，计算基础的弯矩高度h2；

具体包括：

获取各上部构件的尺寸，上部构件包括立柱和悬臂，并由所在地区的基本风速，利用公式F_H＝1/2ρV_g²C_HA_n计算风载荷；式中：F_H为风载荷，ρ为空气密度，V_g为静阵风风速，C_H为风阻力系数，A_n为抗风面积；

确定基础的长L和宽B，设基础高度h，将未知量h代入计算；对上部构件的重力求和P＝∑P_i，P为上部构件的总重力，P_i为单个构件的重力，i为正整数，计算基础重力G₀＝γ₀BLh，基础长度L、基础宽度B、基础高度h的乘积为体积，γ₀为基础的密度；基础所受竖向合力∑N＝P+G₀；

迎风方向即X轴方向，悬臂自重方向即Y轴方向，按迎风方向和悬臂自重方向分别计算：

迎风方向：确定各风荷载作用点距基础中心H_i，风荷载引起的弯矩M_1x＝∑F_iH_i，F_i为风载荷，H_i为各风荷载作用点距基础中心距离；确定等效内摩擦角φ和土容重γ，计算主动土压力系数K_a和动土压力系数K_p，并计算X轴方向的主动土压力E_ax和被动土压力E_px，并计算侧土压力引起的侧土弯矩M_2x＝E_axh_s-E_pxh_s，h_s为侧土压力作用点至基础中心高度；对基础中心的弯矩总和：∑M_x＝M_1x+M_2x；利用偏心距公式e₀＝∑M_x/∑N，并利用稳定性系数k₀＝L/(2e₀)≥1.3得到风载高度h1；

悬臂自重方向：按照侧土弯矩和风载荷产生的弯矩的过程得到侧土压力引起的侧土弯矩M_2y＝E_ayh_s-E_pyh_s和风荷载引起的弯矩M_1y＝∑F_jH_j；Y轴方向需额外计算悬臂重力引起的悬臂重力弯矩，得到悬臂自重P_j和悬臂重心距基础中心距离L_j，得到悬臂自重引起的悬臂重力弯矩M₃＝∑P_jL_j，Y轴方向对基础中心的弯矩：∑M_y＝M_1y+M_2y+M₃；利用偏心距公式e₀＝∑M_y/∑N，并利用稳定性系数k₀＝L/(2e₀)≥1.3得到弯矩高度h2；

比较所述风载高度h1和所述弯矩高度h2，取大值作为基础高度h。