[发明专利]避雷针设计方法及终端设备

权利要求书

1.一种避雷针设计方法，其特征在于，包括：

获取倒塌避雷针的相关信息，分析避雷针倒塌的原因；所述相关信息包括避雷针的设计信息、材料信息、加工信息和安装信息；

根据倒塌避雷针的相关信息确定倒塌避雷针的结构类型，采用时程分析，计算倒塌避雷针各分段的风振系数，并与规范值对比；

根据对比结果，对倒塌避雷针的结构进行优化设计。

2.如权利要求1所述的避雷针设计方法，其特征在于，避雷针的结构类型包括：

架立在构架A字柱上的单钢管避雷针、独立的落地单钢管变截面避雷针、独立的落地等边三角形钢管与角钢格构式结合式的避雷针。

3.如权利要求2所述的避雷针设计方法，其特征在于，所述根据倒塌避雷针的相关信息确定倒塌避雷针的结构类型，采用时程分析，计算倒塌避雷针各分段的风振系数，并与规范值对比，包括：

根据倒塌避雷针的相关信息，运用AR自回归技术，基于Davenport谱模拟脉动风荷载，同时考虑水平及竖向相关性，得到各种结构类型避雷针的风荷载时程样本；

根据各种结构类型避雷针的风荷载时程样本，对各种结构类型避雷针进行风振响应时程计算，并对避雷针的位移、速度、加速度的响应及频谱特征进行分析；

在风振响应时程计算结果的基础上，计算避雷针各分段的实际风振系数及加权平均风振系数，并与所述规范值进行对比；

对采用实际风振系数所得的避雷针的内力与采用所述规范值所得的避雷针的内力进行比较。

4.如权利要求3所述的避雷针设计方法，其特征在于，垂直于结构及设备表面上的风荷载标准值按下式计算：

W_k＝β_z·μ_s·μ_z·W₀

式中：W_k为风荷载标准值，β_z为高度z处的风振系数，μ_s为风荷载体型系数，μ_z为风压高度变化系数，W₀为基本风压值。

5.如权利要求3所述的避雷针设计方法，其特征在于，钢管A字柱、单钢管横梁等独立单杆风荷载体型系数μ_s为：

在避雷针的结构形状为“→□”或“→◇”时，μ_s为1.3；

在避雷针的结构形状为“→○”时，若w₀·d²≤0.002，则μ_s为1.2，若w₀·d²≥0.015，则μ_s为0.6。

6.如权利要求4或5所述的避雷针设计方法，其特征在于，风压高度变化系数μ_z根据地面粗糙度类别及梯度风高度并结合下式计算：

其中，A、B、C、D四类地貌各自的截断高度分别取5m、10m、15m、30m，梯度高度分别取300m、350m、400m、450m。

7.一种避雷针设计装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取倒塌避雷针的相关信息，分析避雷针倒塌的原因；所述相关信息包括避雷针的设计信息、材料信息、加工信息和安装信息；

处理模块，用于根据倒塌避雷针的相关信息确定倒塌避雷针的结构类型，采用时程分析，计算倒塌避雷针各分段的风振系数，并与规范值对比；

优化设计模块，用于根据对比结果，对倒塌避雷针的结构进行优化设计。