吞人的下水道,缺失的井盖如何设计,才能避免西安男童的悲剧?(2)

2022-05-18 16:00     今日头条

但是,类似于标准件的井盖,显然是需要经过力学的计算分析的。从井盖的选型过程就可以发现,最重要的一个因素就是载荷。最低级的井盖,只需要承受人体的重力即可。而最高级的井盖,则需要承受飞机的重量。井盖的承载能力从5t-80t不等。承载能力越大,井盖就需要设计得越结实,通俗点说就是会越厚。必须指出,准确的力学分析,绝不仅仅是越厚那么简单,就像上图,加强肋的存在可以显著提升整体的性能。

吞人的下水道,缺失的井盖究竟如何设计才能避免西安男童的悲剧?

方形的井盖

在分析井盖载荷的时候,不仅仅是车辆的正压力,这种正压力一般都是静态载荷,相对比较容易满足。复杂的是车辆碾压的这种动态载荷,由此会导致整体振动、局部疲劳,大大缩短了井盖的使用寿命。所以,井盖标准中规定的尺寸,通常都是安全系数取得比较大的,以确保安全。

3、井盖维护的缺失--悲剧的主因

虽然,从力学上,我们可以设计出给定载荷下、符合条件的结实的井盖。这一点,在力学上其实并不难。我们甚至还可以设计出更加结实的井盖,只要经费充足。实际上,标准中规定的井盖尺寸就已经是非常结实的了,有着非常大的结构强度富余。但是,任何一个结构,都有自己的使用寿命。现在高级一点的设计中,包含着全寿命的设计,它把结构的使用寿命算的准准确确的(大体上)。特别是在航空航天领域,使用寿命如果设计的是100天,那么可能就是100天这个结构就会失效。这里面,主要是疲劳寿命的预测,分析起来难度还是挺高的。

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飞机的维护

算准结构的使用寿命,目的就是防患于未然。在一些比较严格的场景中,比如民航领域,每一次的飞行之前,都需要机务人员根据标准严格检查,排除一切安全隐患。除此之外,一些零部件也需要定期维护。人命关天,马虎不得。井盖的维护虽然没有必要像飞机那么严格,但是不代表可以缺失。实际的情况,可能是相关的管理部门对此认识不够。

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井盖所处环境恶劣

长期车辆碾压造成的井盖局部疲劳损伤,长时间日晒雨淋对结构的侵蚀,这些都在缩短着使用井盖的寿命。而这些,都可以在维护阶段及时发现端倪,避免悲剧发生

4、总结

力学虽然可以设计出更加结实耐用的井盖,但是任何结构再结实也是有其使用寿命的。如果缺乏日常的维护,再结实的井盖也会变得破烂不堪,甚至会加剧其破坏,缩短预计的使用寿命。悲剧本可避免,希望相关管理部门能够吸取教训。

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