直擊雷條件下桁架橋梁防雷系統(tǒng)模型的建立及相關(guān)效應(yīng)研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，橋梁技術(shù)作為交通建設(shè)中必不可少部分也得到迅速發(fā)展。由于大跨度橋梁多位于水陸交界處，地勢空曠，是雷暴極易發(fā)生的區(qū)域，因此,對橋梁雷電瞬態(tài)電磁現(xiàn)象及相關(guān)效應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析是橋梁防雷設(shè)計中不可缺少的環(huán)節(jié)。
　　本文結(jié)合國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（973計劃）前期研究專項(xiàng)的要求，開展了對桁架橋梁在遭遇直擊雷時雷電防護(hù)系統(tǒng)中瞬態(tài)電磁現(xiàn)象的深入研究，并對直擊雷條件下桁架橋梁的電磁效應(yīng)、電動力和熱效應(yīng)進(jìn)行了定量評估。主

2、要的研究內(nèi)容如下：
　　1、提出了基于耦合傳輸線網(wǎng)絡(luò)模型的桁架橋防雷系統(tǒng)的建模方法，在頻域內(nèi)采用迭代的方法對桁架橋耦合傳輸線網(wǎng)絡(luò)方程進(jìn)行求解，得到了分支導(dǎo)體中電流分布；經(jīng)過與試驗(yàn)結(jié)果和其它方法計算結(jié)果的對比表明：本方法不僅在計算精度上達(dá)到了工程要求，而且在求解速度和運(yùn)算量兩個方面明顯優(yōu)于其它方法。本方法為快速計算桁架橋內(nèi)部雷電瞬態(tài)磁場分布奠定了基礎(chǔ)。
　　2、根據(jù)得到的桁架橋金屬構(gòu)架上的瞬態(tài)電流分布，考慮不同分段上的電流對空

3、間作用點(diǎn)的時延，得到空間的動態(tài)磁失量位函數(shù)分布，進(jìn)而提出了利用差分法計算桁架橋內(nèi)部空間磁場分布的方法，該方法適合大尺寸桁架橋梁電磁瞬態(tài)現(xiàn)象的快速分析計算。
　　3、在試驗(yàn)驗(yàn)證方面，制作了用于瞬態(tài)磁場測量的磁場探測線圈，并對測量線圈進(jìn)行了標(biāo)定。針對遠(yuǎn)端測量點(diǎn)上磁場較弱、受干擾嚴(yán)重的情況，采用小波降噪手段還原真實(shí)信號，解決了測量中的實(shí)際困難。理論與試驗(yàn)相結(jié)合，討論了雷擊點(diǎn)位置對磁場分布的影響，雷擊點(diǎn)在頂邊中點(diǎn)時構(gòu)架上的電流分布遠(yuǎn)比雷擊