Melhorar o desempenho sísmico de postes de iluminação pública fotovoltaicos
Os postes de iluminação pública fotovoltaicos em áreas propensas a terremotos enfrentam graves desafios e melhorar o seu desempenho sísmico é de grande importância. Não se trata apenas da segurança das viagens noturnas dos residentes, mas também desempenha um papel crucial no resgate de emergência e na iluminação inicial durante a reconstrução pós-desastre. A seguir serão detalhados os métodos para melhorar o desempenho sísmico a partir de três aspectos: o próprio poste, a fundação e o material e design.
Análise dos danos aos pólos causados pelos terremotos e as razões
Compreender os padrões típicos de danos e as suas causas é o primeiro passo para melhorar a resiliência sísmica.
Formas de Dano
Terremotos podem causar vários tipos de danos aos postes de iluminação pública fotovoltaicos:
- Tombamento: A força horizontal gerada por um terremoto sujeita a parte inferior do poste de iluminação pública a um enorme momento de flexão. Quando este momento fletor excede o limite de resistência do material do poste, o poste quebra na raiz ou a fundação se solta, resultando em tombamento.
- Deformação: A vibração do solo causada pelas ondas sísmicas leva a vibrações complexas do poste, causando deformação local ou geral do poste, o que afeta sua estabilidade estrutural e função de iluminação.
- Danos aos conectores: As partes de conexão do poste, como aquelas entre o poste e a fundação, e entre o poste e a lâmpada, são tensionadas de maneira desigual durante um terremoto, facilitando a ocorrência de problemas como afrouxamento de parafusos e rachaduras na solda.
Razões para o dano
Vários fatores contribuem para a vulnerabilidade dos postes de iluminação pública fotovoltaicos durante terremotos:
- Defeitos na própria estrutura do pólo: Os projetos tradicionais podem não considerar totalmente a força sísmica, com formas estruturais irracionais, resistência insuficiente do material ou projeto inadequado de espessura de parede.
- Projeto e construção inadequados da fundação: A fundação tem um tamanho pequeno, profundidade de enterramento rasa e um método de conexão não confiável, dificultando a resistência às forças sísmicas.
- Influência de ambientes de instalação complexos: Condições geológicas, como fundações de solo mole e liquefação de areia, podem amplificar os danos ao pólo causados por terremotos.
Otimização Sísmica da Própria Estrutura do Pólo
Melhorar o desenho estrutural do poste é crucial para melhorar o seu desempenho sísmico.
Seleção Racional da Forma da Seção
O desenho da seção transversal impacta significativamente a capacidade do poste de resistir às forças sísmicas.
- Ao comparar seções transversais, como formas circulares e poligonais, as seções transversais octogonais ou cônicas circulares apresentam boa resistência à flexão.
- Estas formas podem melhorar a resistência à torção e à flexão do poste durante eventos sísmicos.
- A seção transversal selecionada deve distribuir a tensão uniformemente por toda a estrutura do poste.
Ajuste Científico da Distribuição da Espessura da Parede
A distribuição estratégica da espessura da parede pode melhorar significativamente a integridade estrutural.
- Com base na análise de força, a espessura da parede no fundo, onde a força sísmica actua de forma mais significativa, deve ser aumentada de forma adequada.
- O material deve ser distribuído racionalmente para aumentar a resistência geral do poste.
- Esta abordagem garante o uso ideal de materiais enquanto maximiza o desempenho estrutural.
Adoção de estruturas de conexão flexíveis
Conexões flexíveis podem ajudar a dissipar a energia sísmica e reduzir danos.
- Um dispositivo de conexão flexível, como um suporte de dobradiça esférico, deve ser instalado na conexão entre o poste e a fundação.
- Isso permite que o poste oscile dentro de uma determinada faixa, consumindo energia sísmica e reduzindo danos.
- Conexões flexíveis também ajudam a minimizar pontos de concentração de tensão vulneráveis a falhas.
Medidas de reforço e otimização de fundações
Uma fundação forte e adequadamente concebida é essencial para a resiliência sísmica.
Aumente o tamanho e a profundidade do enterro da fundação
Fundações maiores e mais profundas proporcionam melhor estabilidade durante terremotos.
- De acordo com o cálculo da força sísmica e as condições geológicas locais, o comprimento, largura, altura e profundidade de enterramento da fundação devem ser aumentados.
- Isto amplia a área de contato com o solo, melhorando a estabilidade e a resistência ao levantamento da fundação.
- Fundações mais profundas podem atingir camadas de solo mais estáveis e menos afetadas pelas ondas sísmicas.
Melhore o Formulário de Fundação
O tipo de fundação correto depende das condições geológicas locais.
- Para diferentes condições geológicas, devem ser selecionadas formas de fundação adequadas, como fundações por estacas e fundações em jangadas.
- Esses tipos de fundações especializadas aumentam a capacidade de suporte contra forças sísmicas.
- O projecto da fundação deve ter em conta o tipo de solo, os níveis das águas subterrâneas e a actividade sísmica local.
Fortalecer a Conexão entre a Fundação e o Pólo
Uma conexão segura entre a fundação e o poste é crítica para a integridade estrutural.
- Medidas como aumentar o comprimento de ancoragem dos chumbadores, utilizando parafusos de alta resistência com contraporcas devem ser implementadas.
- Uma combinação de soldagem e parafusos pode ser adotada para garantir que a conexão não falhe durante um terremoto.
- A inspeção e manutenção regulares dessas conexões são essenciais para garantir a integridade estrutural contínua.
Conclusão
Para melhorar o desempenho sísmico dos postes de iluminação pública fotovoltaicos, é necessário considerar de forma abrangente a otimização da própria estrutura do poste, o reforço da fundação, bem como o material e o design. Ao selecionar racionalmente a forma da secção transversal, ajustar a espessura da parede, adotar ligações flexíveis e, ao mesmo tempo, aumentar o tamanho da fundação, melhorar a forma da fundação e reforçar a ligação, a capacidade sísmica dos postes em áreas propensas a terremotos pode ser efetivamente melhorada, garantindo o funcionamento estável das instalações de iluminação.