高建筑物對周圍建筑物雷擊影響的模擬研究.pdf

1、地閃過程對我們的生產(chǎn)活動造成很大的影響，而目前在建筑防雷方面采用的防雷方法還具有其局限性，因此有必要采用先導連接模式去對閃電與地物之間的關系進行研究，這不僅有利于了解閃電先導發(fā)展的物理機制，而且對于建筑物如何采取雷電防護措施也具有更深的價值。地閃過程與建筑物的尖端的幾何特征有著密切的關系，在建筑物的尖端是否發(fā)生電暈放電是上行先導能否觸發(fā)的最基本條件之一。因此本文的主要工作有兩部分，第一部分是研究不同尖端特性對電暈放電的影響，第二部分是研

2、究當多個建筑物尖端電暈放電發(fā)生后，各自尖端上觸發(fā)的上行先導和從雷暴中發(fā)展而來的下行先導的連接過程，主要的研究成果如下:
　　(1)通過實驗室實驗，采集到了金屬導體的尖端在產(chǎn)生電暈放電時的電暈脈沖波形，發(fā)現(xiàn)隨著施加電壓的增大，電暈脈沖的頻率也增大。當逐漸減小上極板電壓時，脈沖幅值也隨之減小，當降到某電壓值時，電暈脈沖會瞬間消失。不同高度的金屬導體發(fā)生電暈放電的臨界電壓隨高度的增大而減小，不同直徑的金屬導體發(fā)生電暈放電的臨界電壓隨直徑

3、的增大而增大，但是通過對金屬導體的尖端電場計算后發(fā)現(xiàn)，圓柱形尖端可能具有一個固定的電暈始發(fā)閾值電場Ec=736.096kV/m，同理錐、柱形尖端也可能具有一個固定的電暈始發(fā)閾值電場Ec=215.58kV/m。在正電壓源的作用下，金屬導體的電暈起始電壓值均比對應的負電壓源作用下的電暈起始電壓值要低。
　　(2)通過采用先導連接模式研究雷擊多個建筑物時高建筑物對周圍矮建筑物的影響，發(fā)現(xiàn)高建筑物對矮建筑物具有屏蔽作用，并且對矮建筑物的影

4、響存在一個臨界保護距離值。當固定高、矮建筑物的高度和寬度時，通過改變兩個建筑物之間的距離發(fā)現(xiàn)，矮建筑物受到高建筑物的屏蔽影響不遭受雷擊存在一個臨界距離僮，在臨界距離值的范圍內(nèi)，矮建筑物不遭受雷擊或遭受雷擊的概率很小，當超過臨界距離值之后，矮建筑物遭受雷擊的概率隨距離的增大而增大。此外，臨界保護距離與高建筑高度成正相關，與矮建筑高度成負相關，最終給出一個關于臨界保護距離與高、矮建筑高度之間的相關關系式。
　　(3)對不同高度建筑物的