龍門架交通標(biāo)志桿的優(yōu)化設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著我國高速公路與城市大中型道路建設(shè)的快速發(fā)展，龍門架交通標(biāo)志桿在現(xiàn)階段使用數(shù)量越來越多。標(biāo)志桿優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)是最大限度的節(jié)省材料并且環(huán)保美觀。根據(jù)市場調(diào)研，交通標(biāo)志桿成本約占整個(gè)交通項(xiàng)目總成本的5％~7％，所以對(duì)標(biāo)志桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)有著巨大的社會(huì)需要和應(yīng)用前景。目前，生產(chǎn)廠家通常提供三種圓形截面尺寸的標(biāo)志桿，在實(shí)際的選擇中存在承載力不足或者材料浪費(fèi)的現(xiàn)象，本文以最大截面尺寸的標(biāo)志桿為優(yōu)化對(duì)象，結(jié)合具體的工程實(shí)例，通過理論計(jì)算與有限元分析對(duì)

2、比得出龍門架交通標(biāo)志桿的優(yōu)化結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了利用有限元分析進(jìn)行龍門架標(biāo)志桿優(yōu)化設(shè)計(jì)的全過程。
　　本文主要做了以下研究工作：（1）對(duì)已有的國內(nèi)外研究成果進(jìn)行了歸納總結(jié)，同時(shí)對(duì)市場上的標(biāo)志桿進(jìn)行歸納統(tǒng)計(jì)，得到標(biāo)志桿普遍使用的材料種類、截面形式與材料參數(shù)等；（2）以最大截面尺寸為初定截面尺寸，結(jié)合具體工程實(shí)例，驗(yàn)算標(biāo)志桿在荷載作用下的強(qiáng)度與剛度是否符合力設(shè)計(jì)要求；（3）應(yīng)用滿應(yīng)力法對(duì)初定截面尺寸的標(biāo)志桿進(jìn)行理論優(yōu)化；（4）進(jìn)行了較為系統(tǒng)的

3、標(biāo)志桿有限元受力分析，采用材料非線性和幾何非線性的方法進(jìn)行分析，運(yùn)用有限元軟件對(duì)初定截面尺寸的標(biāo)志桿進(jìn)行優(yōu)化；（5）將理論優(yōu)化結(jié)果與有限元優(yōu)化結(jié)果對(duì)比，分析誤差原因，選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)值。
　　通過研究表明：龍門架標(biāo)志桿的立柱底部與橫梁中部在設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行保護(hù)；針對(duì)本文的工程實(shí)例進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出最優(yōu)結(jié)果；對(duì)比滿應(yīng)力法與有限元法優(yōu)化，利用有限元法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)更加高效準(zhǔn)確。
　　通過對(duì)龍門架交通標(biāo)志桿的理論優(yōu)化與有限元優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)比分