基于引雷空間的建筑物雷擊特性研究.pdf

1、目前廣泛采用的電氣幾何模型比較簡化，認(rèn)為雷擊距僅由雷電流幅值來決定，且對雷電流和雷擊距等隨機量均采用定值參數(shù)，沒有反映出雷擊事件的隨機性。在建筑物年雷擊率預(yù)測中不能綜合考慮周圍建筑物結(jié)構(gòu)的存在對其雷擊指標(biāo)的影響，對高層建筑物的群體受雷狀況分析尚未提出有效的計算方法，難以滿足日益迫切的防雷保護要求。 本文引入了一種較新的防雷設(shè)計分析方法——引雷空間方法，在此基礎(chǔ)上采用統(tǒng)計算法反映雷擊事件的隨機特征，在高層建筑物受雷狀況預(yù)測算法和雷

2、擊指標(biāo)定量計算模型等方面做出了較大幅度的創(chuàng)新與改進，綜合考慮了高層建筑群中各建筑物之間在引雷效果上的相互影響，文中給出的高層建筑群雷擊特性預(yù)測方法具有較強的可行性。 本文從接閃器的引雷空間出發(fā)，先按雷電極性定義接閃器與建筑物的有效引雷空間域，在其內(nèi)按雷擊距作出等值受雷曲面，通過在受雷曲面上對雷電下行先導(dǎo)取向角及雷擊距概率密度函數(shù)實施積分來求取其等值受雷面積，再由此受雷面積和地面落雷密度算出其年雷擊率。接下來進行建筑群雷擊特性研究

3、，采用等雷擊距確定建筑物之間的引雷空間分界面，進而確定建筑群中各建筑物的引雷空間范圍，預(yù)測各高層建筑物的雷擊率和整個群體的雷擊特性。 本文在具體研究中利用概率論、空間幾何、數(shù)值積分等數(shù)學(xué)工具開發(fā)了新的年雷擊率預(yù)測算法，并利用C++語言編程實現(xiàn)，循著先簡后繁的思路，依次對豎直接閃器、水平接閃器、多支避雷針、水平網(wǎng)格、單座建筑物、高層建筑群的年雷擊率進行了預(yù)測。為了考察這種預(yù)測算法的正確性，還將由該方法得出的計算結(jié)果與模擬試驗的結(jié)果