傾城夜雨驚荷來
根據結構力學原理，中空的梁，其抗彎曲的能力並不比實心梁差多少。比如，根據截面抗彎模量的計算公式，兩個材料相同截面直徑也一樣的梁，其中一個是實心的，另一個有一半是空心，則兩者的截面抗彎模量相比，半空心梁是實心梁的十六分之十五。也就是說，中間有一半是空心的梁，只比同樣尺度的實心梁抗彎能力減小了十六分之一，相當於6%。這說明兩者在抗彎能力方面幾乎沒有多大差別。
在豎直的承載力方面，當截面面積一定的情況下，承載力與截面抗彎模量成正比。也就是說，抗彎模量越大，承載力越大。前面已經計算過，中空的梁，其截面抗彎模量只比實心梁抗彎模量降低了很少一點點，所以其豎直承載力也相當於實心梁。
經過簡單計算，可以得出上述空心梁比實心梁減少了25%的體積，相當於減輕了25%的分量。所以，採用中空梁一方面可以節省材料，另一方面也可以減輕電線杆的重量，同時電線杆的抗彎強度和豎直承載力幾乎沒有多大降低。
節省材料可以降低製造成本，減輕分量可以降低運輸和安裝困難，也可以節省成本。所以，電線杆採用中空結構是一個非常合理的設計。
實際上，在自然界也可以看到類似的結構，比如竹子，還有很多植物都是空心的，但其強度並不低。完全可以支撐自身的重量，並抵抗暴風雨的襲擊。似乎大自然也懂得力學原理。
一家之言，歡迎拍磚！
分享到:
