直击雷作用高层建筑物的电流分布研究

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高层建筑物普遍存在于我们的社会中。随着高层建筑物高度的增加,雷电对高层建筑物破坏越来越严重,因此凸显了对雷击高层建筑物研究的重要性和迫切性。而分析雷击高层建筑物研究的重点是雷电流在建筑物结构中的电流分布的研究,因而本文将对其进行分析研究。国内外学者普遍使用电路的方法和电磁场的方法分析雷电直击建筑物的研究,而本文依据有限元方法,使用仿真软件进行雷击建筑物电流分布的仿真。本文首先推导出有限元仿真的控制方程,阐述电流分布的机理,然后依据国际防雷规范IEC62305分析和选取仿真使用的雷电流模型,再根据建筑物防雷规范建立高层建筑物防雷系统模型。从而分别建立了三种不同引下线结构的建筑物模型,并对其仿真。高层建筑物是多层结构,因而分析不同的楼层对雷电流电流的分布的影响是很必要的。建筑物的接地情况也是影响建筑物结构中电流分布的一个因素。建筑物接地体的设置的仿真也是本文的一个重点。本文设计了一个半球作为大地,建筑物安放在半球上以分析大地对雷直击建筑物的电流分布影响。在以上仿真的基础上,分析雷击三种不同引下线结构的建筑物的空间磁场分布。最后,本文依据电磁感应定律,分析引下线之间相互产生的感应电流的影响。
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