[发明专利]一种可抗强台风的交通标志合杆设计方法

说明书

本发明涉及交通工程技术领域，公开了一种可抗强台风的交通标志合杆设计方法，设计出能够抵抗强台风的交通标志合杆的杆件和基础。本发明首先确定交通标志合杆的类型、尺寸以及重量；按50年一遇10min平均最大风速的条件，对交通标志合杆的杆件强度和变形进行验算，并按强台风设计风速的条件，对交通标志合杆的杆件的强度进行验算；然后按50年一遇10min平均最大风速的条件，不受基础土侧压力与基础底面部分脱空的影响，对交通标志合杆的基础和基底进行验算，再按强台风设计风速的条件以及基础土侧压力与基础底面部分脱空的影响，对交通标志合杆的基础和基底进行验算。对尺寸过大的基础可考虑基础土侧压力与基础底面部分脱空的影响进行优化设计。

技术领域

本发明涉及交通工程技术领域，特别是一种可抗强台风的交通标志合杆设计方法。

背景技术

随着城市日益发展，道路沿线路灯、指示牌、交通信号灯和安监摄像头等各类交通杆件和设备不断增加，导致交通标志杆件繁多混乱的现象出现。为此，不少地方提出多杆合一(简称合杆)的理念，使各类交通杆件整合到同一个杆件上，从而达到集约城市空间、改善城市景观的目的。

我国沿海地区常遭受强台风的影响，沿岸风速可达到14级。经过整合的杆件体量和受风面积较大，若按照《公路交通标志和标线设置手册》规定“设计风速选用当地50年一遇10min平均最大风速”的标准设计，交通标志合杆的安全性能不能满足。再者，现有按照强台风风速设计的交通标志合杆杆件和基础普遍存在尺寸过大的问题，造成材料浪费；而且过大的基础会导致市政管线布线空间不足和基础侵占机动车道等问题。

综上所述，目前我国在可抗强台风的交通标志合杆设计方面存在以下问题：

1、考虑强台风时交通标志合杆杆件和基础的设计标准和设计原理不明确，没有建立相应的设计方法；

2、按50年一遇10min平均最大风速设计的交通标志合杆杆件和基础不满足强台风下的安全要求；

3、按满足强台风要求设计的交通标志合杆杆件和基础尺寸过大，现阶段缺乏优化设计方法。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种可抗强台风的交通标志合杆设计方法，设计出能够抵抗强台风的交通标志合杆的杆件和基础。

根据本发明的第一方面，提供一种可抗强台风的交通标志合杆设计方法，分别对所述交通标志合杆的杆件、基础以及基底进行验算，包括以下验算步骤：

按50年一遇10min平均最大风速的条件，对所述杆件的强度进行验算：所述杆件的强度值σ小于强度设计值σ_c；对所述杆件的变形进行验算：所述杆件的任意点的水平位移f_h≤该点离所述基础顶部高度h_f的1/75，总的水平位移f_总≤该点离所述基础顶部高度h_f的1/50；

按强台风设计风速的条件，对所述杆件的强度进行验算：所述杆件的强度值σ小于设计值σ_c；

按50年一遇10min平均最大风速的条件，且不受所述基础土侧压力与所述基础底面部分脱空的影响，所述基底第一最大应力p_max1小于等于基承载力容许值f_a的1.2倍，所述基底第一最小应力p_min1大于等于0；所述基础的抗倾覆稳定性系数大于等于1.2；所述基础的抗滑动稳定系数大于等于1.2；

按强台风设计风速的条件以及所述基础土侧压力与所述基础底面部分脱空的影响，所述基底应力第二最大应力p_max2小于等于地基承载力容许值f_a的1.2倍，所述基底第二最小应力p_min2允许出现负值；所述基础的抗倾覆稳定性系数和抗滑动稳定系数大于等于1.2；所述基础的抗滑动稳定系数大于等于1.2。