现代大型桥梁雷电灾害风险研究

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雷电灾害是因直接雷击或雷电电磁脉冲而造成的人员伤亡、财物损失,对社会和经济造成不良后果的事件。雷电灾害作为世界上最严重的十种自然灾害之一,全球每年因雷电灾害造成了大量的人员伤亡和财产损失。广东省现代大型桥梁建设于未来二十年将取得长足的发展,经济效益和社会效益非常明显,现代大型桥梁一般属于位于空旷地带的孤立建筑物,极易遭受雷击,产生的雷电灾害造成的人员、经济损失的风险不容忽视,加强防范具有重大经济效益和社会效益。本论文关注雷电灾害发生后可能造成大范围、高程度影响和破坏及信息、经济损失的现代大型桥梁建筑的雷电灾害评估。应用IEC62305规范以及GB/T21714,对位于广东省肇庆市的西江特大桥进行雷电灾害风险评估,对大型桥梁地理位置、气象环境、功能因素、损失与影响特点等要素进行汇集,分析雷暴气候特征,分析风况等其它气象特征,通过雷电灾害风险计算模型计算西江特大桥的人身伤亡风险和经济(设备)损失风险在各级雷电保护系统中风险量差异。评估西江特大桥各敏感装置和系统设备存在的直接雷电闪击及间接雷电闪击引起的损害风险,从安全可靠和经济合理性出发,需要提供何种等级的雷电防护措施。依据GB50057—94建筑物防雷设计规范标准提出合理适行的预防、应急与减缓措施,以使雷灾损失概率达到可接受水准。测量计算中应用GIS、autocad、c#等软件,提高测量精度和简化计算流程。本论文通过对西江特大桥的地理、雷电、气象等特征的测量与分析,计算各级防雷方案的风险总量进行对比,研究西江特大桥雷电灾害风险,对深入研究现代大型桥梁的防雷工作有很好的基础作用。GIS、autocad等软件的应用能令信息采集和分析更加快速精确,通过c#设计实现了年危险事件次数Nx计算软件。该风险评估得到了在广东省雷电活动规律下的现代大型桥梁所适用的防雷措施和防雷安全生产管理建议,部分成果在西江特大桥建设中得到实际应用,项目达到防雷要求并暂未出现雷电灾害事故。
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