高桿燈是指高度在20m及以上的路燈。因?yàn)檎彰饕?guī)模大、功能性強(qiáng)、運(yùn)用方便的特點(diǎn),高桿燈被廣泛地應(yīng)用在城市廣場、體育場、港口、立交橋等大面積照明場所。而在這些公共場所運(yùn)用的高桿燈,其安全功能要求是比較高的。高桿燈主要是由直立的細(xì)長桿身和頂部的燈盤組成的,屬于挺拔結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是桿身高、橫截面積小、剛度小、穩(wěn)定性差。高桿燈接受的載荷主要是風(fēng)荷載、雪荷載、高桿燈本身的重力以及土壤對基礎(chǔ)的作用力,其中風(fēng)載荷為其主要的控制載荷。大的風(fēng)載荷會(huì)造成高桿燈部分結(jié)構(gòu)的損壞與失穩(wěn),乃至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)全體失穩(wěn)而造成坍毀。因而對高桿燈結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性的研討是十分必要的。高桿燈的一般的規(guī)劃辦法是使用生產(chǎn)經(jīng)歷以及簡單的力學(xué)核算進(jìn)行強(qiáng)度和剛度的校核。但是力學(xué)核算公式都是針對簡化后的高桿燈進(jìn)行研討的,具有必定的誤差,且不能核算出高桿燈所有部件的強(qiáng)度與撓度。而隨著核算機(jī)技術(shù)和有限元理論的開展,使得使用有限元剖析的辦法對高桿燈的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃研討成為可能,但是有限元剖析的成果容易遭到銜接和裝配聯(lián)系、單元網(wǎng)格、邊界條件等因素的影響。因而兩種核算相結(jié)合的辦法可以使核算成果更加精確。本文以25米高桿燈為研討目標(biāo),運(yùn)用不同的辦法對其強(qiáng)度、剛度、固有頻率以及抗傾覆才能進(jìn)行了研討。首先對25米高桿燈所接受的載荷進(jìn)行了剖析。其次,分別使用莫爾積分、第四強(qiáng)度理論和梁的曲折振動(dòng)理論核算了燈桿的撓度、強(qiáng)度以及固有頻率；使用有限元剖析的辦法對25米高桿燈進(jìn)行了模態(tài)剖析和靜力學(xué)剖析；使用實(shí)驗(yàn)測驗(yàn)的辦法測驗(yàn)了燈桿下端方位的部分點(diǎn)的靜應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)力、加速度,經(jīng)過頻譜剖析得到高桿燈的固有頻率。最終對以上核算成果進(jìn)行了比照剖析,并且對高桿燈基礎(chǔ)的抗傾覆才能進(jìn)行了核算。比照成果表明理論核算和有限元剖析得出的強(qiáng)度、撓度以及固有頻率的成果是相符的,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測驗(yàn)和有限元核算的成果比照,得出有限元核算和理論力學(xué)核算的正確性與可靠性。最終針對高桿燈在實(shí)踐工程中的應(yīng)用,在理論核算、有限元剖析以及實(shí)驗(yàn)測驗(yàn)成果比照研討的基礎(chǔ)上,對25米高桿燈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化規(guī)劃,即調(diào)整了燈桿壁厚、螺栓和基礎(chǔ)的尺寸,并且對優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元剖析與抗傾覆核算,驗(yàn)算出優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)仍能滿意結(jié)構(gòu)的規(guī)劃要求。