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《北京交通大学》 2007年
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基于引雷空间的建筑物雷击特性研究

康春华  
【摘要】: 目前广泛采用的电气几何模型比较简化,认为雷击距仅由雷电流幅值来决定,且对雷电流和雷击距等随机量均采用定值参数,没有反映出雷击事件的随机性。在建筑物年雷击率预测中不能综合考虑周围建筑物结构的存在对其雷击指标的影响,对高层建筑物的群体受雷状况分析尚未提出有效的计算方法,难以满足日益迫切的防雷保护要求。 本文引入了一种较新的防雷设计分析方法——引雷空间方法,在此基础上采用统计算法反映雷击事件的随机特征,在高层建筑物受雷状况预测算法和雷击指标定量计算模型等方面做出了较大幅度的创新与改进,综合考虑了高层建筑群中各建筑物之间在引雷效果上的相互影响,文中给出的高层建筑群雷击特性预测方法具有较强的可行性。 本文从接闪器的引雷空间出发,先按雷电极性定义接闪器与建筑物的有效引雷空间域,在其内按雷击距作出等值受雷曲面,通过在受雷曲面上对雷电下行先导取向角及雷击距概率密度函数实施积分来求取其等值受雷面积,再由此受雷面积和地面落雷密度算出其年雷击率。接下来进行建筑群雷击特性研究,采用等雷击距确定建筑物之间的引雷空间分界面,进而确定建筑群中各建筑物的引雷空间范围,预测各高层建筑物的雷击率和整个群体的雷击特性。 本文在具体研究中利用概率论、空间几何、数值积分等数学工具开发了新的年雷击率预测算法,并利用C++语言编程实现,循着先简后繁的思路,依次对竖直接闪器、水平接闪器、多支避雷针、水平网格、单座建筑物、高层建筑群的年雷击率进行了预测。为了考察这种预测算法的正确性,还将由该方法得出的计算结果与模拟试验的结果进行了校验,两者能基本吻合。这种基于引雷空间概念的年雷击率预测方法精确度较高,具有较高的工程应用价值。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TU856

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张春燕;雷电灾害风险管理分析及其系统开发[D];南京信息工程大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 张小青;预测竖直杆体的年雷击率[J];电工技术学报;2005年03期
2 张小青;高结构体雷击率计算[J];高电压技术;2003年03期
3 张小青,王燕京;屋面金属网格的防雷保护失效分析[J];高电压技术;2005年02期
4 莫付江,阮江军,陈允平;综合浪涌抑制器的研究[J];华东电力;2003年02期
5 陈成品,郗秀书,张广庶,应顺潮;地闪参量特征的统计分析[J];中国电机工程学报;1999年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张小青;预测竖直杆体的年雷击率[J];电工技术学报;2005年03期
2 张小青,王燕京;屋面金属网格的防雷保护失效分析[J];高电压技术;2005年02期
3 陈水明,张小青,吴维韩;雷直击建筑物时电流分布的计算和试验研究[J];清华大学学报(自然科学版);1999年05期
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5 苟学强,张义军;区域海拔高度对云地雷闪闪击距离影响的数值研究[J];中国电机工程学报;2004年02期
6 周筠珺,郄秀书,谢屹然,张广庶,王怀斌,张彤;青藏高原腹地的雷电物理特征[J];中国电机工程学报;2004年09期
7 张其林,郄秀书,王怀斌,陈成品,张广庶,张彤;近距离负地闪电场波形的观测分析与数值模拟[J];中国电机工程学报;2005年18期
8 陈成品,郄秀书,张泉,张广庶,张彤;地闪放电过程的甚高频辐射特征分析[J];中国电机工程学报;2005年19期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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6 张春燕;雷电灾害风险管理分析及其系统开发[D];南京信息工程大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 孟青,吕伟涛,姚雯,何平,张义军,刘强,李林,张曼,常晨;地面电场资料在雷电预警技术中的应用[J];气象;2005年09期
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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【相似文献】
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1 张小青;预测竖直杆体的年雷击率[J];电工技术学报;2005年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 康春华;基于引雷空间的建筑物雷击特性研究[D];北京交通大学;2007年
2 邵程远;建筑物雷击概率特性研究[D];南京信息工程大学;2011年
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