[發明專利]避雷針設計方法及終端設備

在審

• 申請號: 201711448010.1
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108629068A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 康偉;王中亮;任志剛;王穎;林榕;申永鵬;郝軍魁;容春艷;高立坡;李軍闊;郭佳
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 官建紅

1.一種避雷針設計方法，其特征在于，包括：

獲取倒塌避雷針的相關信息，分析避雷針倒塌的原因；所述相關信息包括避雷針的設計信息、材料信息、加工信息和安裝信息；

根據倒塌避雷針的相關信息確定倒塌避雷針的結構類型，采用時程分析，計算倒塌避雷針各分段的風振系數，并與規范值對比；

根據對比結果，對倒塌避雷針的結構進行優化設計。

2.如權利要求1所述的避雷針設計方法，其特征在于，避雷針的結構類型包括：

架立在構架A字柱上的單鋼管避雷針、獨立的落地單鋼管變截面避雷針、獨立的落地等邊三角形鋼管與角鋼格構式結合式的避雷針。

3.如權利要求2所述的避雷針設計方法，其特征在于，所述根據倒塌避雷針的相關信息確定倒塌避雷針的結構類型，采用時程分析，計算倒塌避雷針各分段的風振系數，并與規范值對比，包括：

根據倒塌避雷針的相關信息，運用AR自回歸技術，基于Davenport譜模擬脈動風荷載，同時考慮水平及豎向相關性，得到各種結構類型避雷針的風荷載時程樣本；

根據各種結構類型避雷針的風荷載時程樣本，對各種結構類型避雷針進行風振響應時程計算，并對避雷針的位移、速度、加速度的響應及頻譜特征進行分析；

在風振響應時程計算結果的基礎上，計算避雷針各分段的實際風振系數及加權平均風振系數，并與所述規范值進行對比；

對采用實際風振系數所得的避雷針的內力與采用所述規范值所得的避雷針的內力進行比較。

4.如權利要求3所述的避雷針設計方法，其特征在于，垂直于結構及設備表面上的風荷載標準值按下式計算：

W_k＝β_z·μ_s·μ_z·W₀

式中：W_k為風荷載標準值，β_z為高度z處的風振系數，μ_s為風荷載體型系數，μ_z為風壓高度變化系數，W₀為基本風壓值。

5.如權利要求3所述的避雷針設計方法，其特征在于，鋼管A字柱、單鋼管橫梁等獨立單桿風荷載體型系數μ_s為：

在避雷針的結構形狀為“→□”或“→◇”時，μ_s為1.3；

在避雷針的結構形狀為“→○”時，若w₀·d²≤0.002，則μ_s為1.2，若w₀·d²≥0.015，則μ_s為0.6。

6.如權利要求4或5所述的避雷針設計方法，其特征在于，風壓高度變化系數μ_z根據地面粗糙度類別及梯度風高度并結合下式計算：

其中，A、B、C、D四類地貌各自的截斷高度分別取5m、10m、15m、30m，梯度高度分別取300m、350m、400m、450m。

7.一種避雷針設計裝置，其特征在于，包括：

信息獲取模塊，用于獲取倒塌避雷針的相關信息，分析避雷針倒塌的原因；所述相關信息包括避雷針的設計信息、材料信息、加工信息和安裝信息；

處理模塊，用于根據倒塌避雷針的相關信息確定倒塌避雷針的結構類型，采用時程分析，計算倒塌避雷針各分段的風振系數，并與規范值對比；

優化設計模塊，用于根據對比結果，對倒塌避雷針的結構進行優化設計。