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桅桿,拼音wéi gān,解釋有兩種。1:船上掛帆的桿子。2:輪船上懸掛航海信號、裝設(shè)天線、支撐觀測臺的高桿。

艦船桅桿源于帆船時代,在掛帆揚航的同時,也承擔(dān)著艦船"耳目"的作用,正道是:"刁斗三更,風(fēng)急旌旗亂"。隨著社會進步和艦船技術(shù)發(fā)展,風(fēng)帆時代的桅桿漸漸失去了動力源支柱的功能,演變?yōu)榧兇獾呐灤�信息源載體,尤其是雷達的出現(xiàn),但初期作為平臺的高聳艦橋在后巨艦大炮時代不再受人青睞,相對低矮而流暢的艦橋顯然無法滿足"站得高、望得遠"的要求。于是,此后桅桿結(jié)構(gòu)形式的變換便與雷達技術(shù)的進步息息相關(guān),由細(xì)而粗,由柱而塔,桅桿既成為艦船"列艦聳層樓"的標(biāo)志性結(jié)構(gòu),也在不知不覺間完成了螺旋上升的變遷軌跡。 1989年《睢縣志·文化·古建筑》:"袁家山(袁可立別業(yè)),……昔日,前有山門,中有大殿,后有八卦亭 ,猶如三根桅桿。"

建筑行業(yè)

起重桅桿按其材質(zhì)的不同,可分為木桅桿和金屬桅桿。木桅桿又可分為獨腳,人字和三腳式三種。金屬桅桿可分為鋼管式和結(jié)構(gòu)式。結(jié)構(gòu)式按姓氏可分為:人字桅桿、牽引式桅桿、龍門桅桿。

起重桅桿也稱抱桿,是一種常用的起吊機具。它配合卷揚機、滑輪組和繩索等進行起吊作業(yè)。這種極具由于結(jié)構(gòu)比較簡單,安裝和拆除方便,對安裝地點要求不高、適應(yīng)性強等特點,在設(shè)備和大型構(gòu)件安裝中,廣泛使用。

起重桅桿為立柱式,用繩索(纜風(fēng)繩)繃緊于地面�？嚲o一端固定在起重桅桿的頂部。另一端固定在地面錨樁上。拉索一般不少于三根,通常用4-6根。每根拉索初拉力約為10-20kN拉索與地面成30度-45度夾角,各拉索在水平投影面夾角不得大于120度。

起重桅桿可直立地面,也可傾斜于地面(于地面夾角一般不小于80度)。起重桅桿地步墊以枕木垛。起重桅桿上部裝有起吊用的滑輪組,用來起吊重物。繩索從滑輪組引出,通過桅桿下部導(dǎo)向滑輪引至卷揚機。

要求

1、新桅桿組裝時,中心線偏差不大于總支承長度的1/1000;

2、多次使用過的桅桿,在重新組裝時,每5米長度內(nèi)中心線偏差和局部朔性變形不應(yīng)大于20毫米;

3、在桅桿全長內(nèi),中心偏差不應(yīng)大于總支承長度1/200;

4、組裝桅桿的連接螺栓,必須緊固牢靠;

5、各種桅桿的基礎(chǔ)都必須平整堅實,不得積水。

現(xiàn)代艦船

在現(xiàn)代艦船的桅桿結(jié)構(gòu)形式上可以大致將桅桿區(qū)分為桁格桅、塔形桅和筒形桅。下面分別就這幾種結(jié)構(gòu)形式對兩力六性的不同貢獻作簡要分析。

現(xiàn)代艦船桅桿的最主要功能是提供雷達等探測設(shè)備的安裝平臺,因此從雷達的探測性能要求出發(fā),桅桿自然是越高越好,但同時任何形式的桅桿都是一種結(jié)構(gòu)體,有其自身固有的結(jié)構(gòu)力學(xué)特性,桅桿的選用和設(shè)計都必須滿足結(jié)構(gòu)強度、振動、疲勞等力學(xué)指標(biāo),在相似載荷的前提下,幾種結(jié)構(gòu)形式的力學(xué)性能有較大差異。結(jié)構(gòu)強度方面,塔形桅具有不可動搖的優(yōu)勢。塔形桅在結(jié)構(gòu)上和上層建筑融為一體,本身也和船體結(jié)構(gòu)一樣設(shè)計有縱橫骨架,壁板和骨架同時受力,都對強度作出貢獻,因此相比較于依靠鋼結(jié)構(gòu)平衡受力的桁格桅(包括在桁格桅上敷上蒙皮的貌似塔形桅)和相對細(xì)長、橫截面較小的筒形桅而言,塔形桅的結(jié)構(gòu)強度最佳,承載能力也最強。當(dāng)然,在大型艦載多功能相控陣?yán)走_裝艦之后,艦載雷達的數(shù)量有所減少,而且相控陣?yán)走_融于艦橋結(jié)構(gòu)之中,對桅桿的承載能力要求下降,出現(xiàn)了如美國DDG51、日本16DDH上的輕型多面體桅桿,其設(shè)計要點顯然和強度已經(jīng)沒有太大的關(guān)系。前蘇聯(lián)早早地在大型水面艦船上采用塔式桅,在結(jié)構(gòu)方面就是看中其承載能力,這和前蘇聯(lián)艦載電子設(shè)備大而重的特性相匹配;即使雷達本身重量并不大,但為了"看得遠",艦艇也可能采用塔形桅在保證高度的前提下具有足夠的強度。另外,較難衡量的是桅桿的動力性能,即振動、疲勞等方面的性能。在這方面,直接計算的理論和算法并沒有發(fā)展到非常精確的程度,即使采用同一算法也有可能得出大相徑庭的結(jié)果。前蘇聯(lián)在這方面依賴于其雄厚的基礎(chǔ)科學(xué)研究能力和科技人員的豐富經(jīng)驗,往往在計算結(jié)果出來之前就已經(jīng)能夠作出比較準(zhǔn)確地判斷。在某出口艇的新型大傾角桁格桅的振動響應(yīng)計算中,國內(nèi)三家院校(海工、上海交大、哈船)的計算結(jié)果差異在一個數(shù)量級以上,對實際設(shè)計沒有任何指導(dǎo)意義;而在提交俄羅斯專家后,在未經(jīng)計算的情況下憑經(jīng)驗估摸了某個數(shù)量級的結(jié)果,此后的實艇測試證明了俄羅斯人的判斷。由于有限元計算技術(shù)的發(fā)展,有限元動力計算軟件日趨成熟,應(yīng)該說在振動、疲勞等方面的計算結(jié)果已經(jīng)能夠滿足工程實際的要求。

如果排除實際設(shè)計的影響,單從結(jié)構(gòu)形式本身來判斷,由于塔形桅和船體以連續(xù)結(jié)構(gòu)連接,因此性能較好;而桁格桅和上層建筑的連接屬于點狀連接,在結(jié)構(gòu)上形成應(yīng)力集中,一般需要對根部特殊加強才能滿足動力性能要求;筒形桅在結(jié)構(gòu)連續(xù)性上和塔形桅相似,但接觸面較小使其動力性能稍遜于塔形桅;輕型多面體桅桿本身重量較輕,承載較弱,受風(fēng)面積也較小,而且有些可以做成"〉"型實心橫截面,因此在振動、疲勞方面的性能將不亞于塔形桅。總體上看,塔形桅在承載能力、結(jié)構(gòu)強度、抗振動疲勞等方面的性能都較好,具有結(jié)構(gòu)上的綜合優(yōu)勢;輕型多面體桅桿在考慮到實際使用后,應(yīng)該承認(rèn)在滿足承載要求的同時,結(jié)構(gòu)性能方面和塔形桅處于同一水平線上;筒形桅結(jié)構(gòu)上可以視作塔形桅和輕型桅的中間體,性能上略遜一籌;桁格桅無論在承載能力、強度方面,還是在振動疲勞方面都和前三者有一定的差距。

既然桁格桅在結(jié)構(gòu)方面有眾多的弱項,為什么還是有不少的艦艇要采用桁格桅?究其原因,應(yīng)該是艦艇總體設(shè)計平衡協(xié)調(diào)的結(jié)果。桁格桅在以下方面具有優(yōu)勢:本身重量較輕,在占據(jù)艦艇最高位置的同時,對船體穩(wěn)性影響較小;受風(fēng)面積最小,使船體受橫風(fēng)影響減弱,有利于側(cè)傾穩(wěn)性;可以采用非金屬材料制造,隱身性能較好(但在使用金屬材料時,由于繞射等反射方式的存在,其隱身性能甚至比塔形桅要差);工藝性較好,和民用鋼結(jié)構(gòu)有共通之處。如果從這些方面考察另三種桅桿,能與之相類比的僅有輕型多面體桅桿,而且在同樣采用金屬材料時,輕型桅的隱身能力強于桁格桅。而塔形桅的自身重量、較大的受風(fēng)面積、較大的雷達反射面積等缺點則暴露無遺。前蘇聯(lián)肯達級巡洋艦所為人詬病的穩(wěn)性問題既有干舷較低的因素,龐大的塔形桅也是誘因之一,但在承載能力要求較高的場所塔形桅仍是不二選擇。美國在70年代末80年代初的主戰(zhàn)艦船設(shè)計中,除了核動力巡洋艦采用塔形桅之外,其余大中型驅(qū)護艦以及常規(guī)動力巡洋艦均采用桁格桅,從中可以看出,在艦船總體設(shè)計中,解決桅桿的結(jié)構(gòu)性能問題時其他性能犧牲的代價要低于總體性能問題,畢竟結(jié)構(gòu)力學(xué)所牽涉的平衡范圍和難度要遠小于穩(wěn)性、隱身性,從艦船設(shè)計局部服從總體的原則出發(fā),在這些艦船上選用桁格桅應(yīng)該說是水到渠成。

至于筒形桅,應(yīng)用場合并不多,由于外形細(xì)長,并不適于作為艦船的主桅安置于艦橋之上,往往直接安裝于舯部甲板或甲板室上,在設(shè)計上往往更多地是考慮到實用性。除了能夠分散雷達等電子設(shè)備的分布從而改善整體的電磁兼容性之外,如果本艦動力為CODOG形式且桅桿位置合適,則可用于容納巡航用柴油機組和發(fā)電用柴油機組的排氣管;在綜合通信系統(tǒng)中,筒形桅還能兼作寬帶桅桿天線的發(fā)射體(如英國ICS-3系統(tǒng));從美學(xué)角度,筒形桅和主桅一起能起到平衡視覺焦點的作用。另外,筒形桅和塔形桅都具有足夠的封閉空間以形成全天候的維護平臺,可維性較好;而且,封閉空間也有利于高頻電纜等雷達附屬設(shè)施的保護,不必受風(fēng)吹雨打和各種海洋腐蝕的影響。

綜上,塔形桅的承載能力最強,結(jié)構(gòu)強度較高,可維性較好,在選取合適的壁板傾角和涂敷吸波材料后隱身性能尚可,但自重、迎風(fēng)面積較大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;桁格桅承載能力一般,結(jié)構(gòu)強度在優(yōu)化設(shè)計后可以滿足使用要求,設(shè)備完全露天安裝,但自重、迎風(fēng)面積小,結(jié)構(gòu)簡單;輕型多面體桅桿除了承載能力最小外,其余性能指標(biāo)均較優(yōu),是新興的一種桅桿結(jié)構(gòu)形式。但隨著雷達技術(shù)的進一步發(fā)展,和艦橋圍壁共形的多波段雷達天線的研制成功將顛覆傳統(tǒng)桅桿的樣式,甚至導(dǎo)致桅桿的消失,正所謂:"長劍幾時天外倚,真是崆峒"。 如果桅桿上有人就危險了,所以千萬不要爬上桅桿!