[实用新型]高抗弯立柱

说明书

技术领域

本实用新型涉及边坡防护设备，尤其是一种抗弯力强的立柱结构。

背景技术

在边坡柔性被动防护系统中，其立柱通常采用“H”钢或“工”字钢结构，即立柱的截面形状为“H”形或“工”字形，在柔性被动防护系统受到冲击时，上述结构的立柱弯曲变形量大，受压不稳定，扭转强度不高；在实际工程应用中，由于支撑绳的分布的位置造成立柱的受压力产生偏心，立柱会受到来自各方面的压力、弯矩力以及扭转力。从受压力角度讲，采用“H”钢或“工”字钢受压力均为各向异性，承受扭转力较差。从理论上来讲，要解决上述问题最直接的办法有以下两种，一是在不改变立柱几何尺寸形状的前提下，选择更大型号的材料，二是在立柱上设置加强筋增强抗弯能力。上述第一种方式，加大几何尺寸增加了原材料的消耗和成本，而且不必要的增加了立柱的重量；上述第二种方式需要增加额外的工序来设置加强筋，同样也增加了立柱的重量，增加了更多的原材料消耗和成本。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型在不增加原材料消耗，不增加成本的情况下，提出了一种抗弯能力强，抗压稳定性好，扭转强度高的立柱结构，采用本实用新型，与用材重量相同的“H”钢或“工”字钢结构的立柱相比具有更好的抗弯和抗扭转能力。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

高抗弯立柱，包括立柱，立柱经螺栓紧固于基座上，其特征在于：所述立柱的横截面为圆管形封闭断面结构。

本实用新型的优点在于：

采用本实用新型，由于将立柱的横截面设置成圆管形封闭断面结构，在用材重量与用材重量相同的“H”钢或“工”字钢结构的立柱相比具有更好的抗弯和抗扭转能力，从而有效提高钢柱在柔性被动防护系统受到冲击时弯曲变形的能力，从受压力角度讲，本实用新型与现有的采用“H”钢或“工”字钢受压力均为各向异性，承受扭转力较差相比，本实用新型为各向同性。且本实用新型的改变对原有被动防护网设计的其他部位不会产生任何冲突，可任意替代原有“H”钢或“工”字钢结构的立柱。在被动防护网的设计中，不需要更改其他任何设计。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明，其中：

图1为立柱的截面结构示意图

图2为立柱的整体结构示意图

具体实施方式

参照说明书附图1和附图2，本实用新型公开了一种高抗弯立柱，包括立柱1，立柱1经螺栓2紧固于基座3上，所述立柱1的横截面为圆管形封闭断面4结构。立柱上设有人梯5。

当柔性被动防护系统受到冲击，防护网被撞后，产生的力作用于立柱1上下端部，对立柱1两端产生对顶力-压力，由于上拉锚绳与立柱1之间形成锐角，当上拉锚绳受拉力时，也产生一个从立柱1端部施加的压力。由于以上两个压力的作用，立柱1通常会因压力过大而弯曲。要解决这个问题我们不防将其因压力过大归类为理论力学中的压杆稳定问题。同时我们也将立柱1被扭转变形，归类为材料力学中的扭转钢度问题。

可以得出结论，立柱1产生弯曲的原因的确是一个典型的压杆稳定问题。有了这一结果，我们不难得出结论要解决这类问题的关键是加强立柱1受压时的稳定性，从理论上讲，最直接的办法有以下几种，在不改变立柱1材料几何尺寸形状的前提下，选择更大型号的材料，二是在立柱1截面积相同的情况下改变立柱1断面的几何形状。

从材料力学的经济性的角度来讲，加大几何尺寸较之改变几何形状两者，我们应优选后者，当把立柱1断面设计成圆管形封闭断面4结构时，具有最佳的抗压稳定性和扭转刚度。

综上所述，采用薄壁管状结的立柱1在用材重量与工字形结构相同的情况下具有更好抗弯和抗扭转性能。