雷击建筑物底层暂态电位分布初探

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1、第３８卷第４期湖北大学学报（自然科学版）Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．４２０１６年７月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）Ｊｕｌｙ，２０１６文章编号：１０００２３７５（２０１６）０３０３３３０５雷击建筑物底层暂态电位分布初探１１２黄克俭，柴健，马英（１．湖北省防雷中心，湖北武汉４３００７４；２．湖北大冶市气象局，湖北大冶４３５１００）摘要：建立９柱框架结构建筑物的等效电路模型，利用电磁暂态仿真软件ＥＭＴＰ对雷击建筑物底层暂态电位分布进行模拟仿真计算，分析引下线长度、土壤电阻率、雷击点位置

2、、建筑物楼层数、雷电流波形等因素与雷击建筑物底层暂态电位分布的关系，得到的主要结论为：雷击建筑物底层暂态电位的分布随引下线长度和楼层数的增加逐步趋于均匀；９柱多层建筑物模型随引下线长度的增加，底部暂态电位趋于均匀的速度比９柱单层建筑物模型快；９柱单层１０ｍ×１０ｍ×３ｍ建筑物模型的底部暂态电位的分布随土壤电阻率的增加逐步趋于均匀；雷击中间位置的底部暂态电位分布较均匀，雷击屋角和屋边缘位置的底部暂态电位分布不均匀；雷电流波的波头时间越短，底部暂态电位的分布就越不均匀，雷击点处的底部暂态电位随波头时间减小而上升．关键词：框

3、架结构建筑物；雷击模型；底层暂态电位；仿真计算中图分类号：ＴＭ８６５文献标志码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃２３７５．２０１６．０４．０１３Ａｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌａｔｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍ１１２ＨＵＡＮＧＫｅｊｉａｎ，ＣＨＡＩＪｉａｎ，ＭＡＹｉｎｇ（１．ＴｈｅＣｅｎｔｅｒｏｆＬｉｇｈｔｎｉｎｇＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＨｕｂｅｉ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ；

4、２．ＨｕｂｅｉＤａｙｅＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＢｕｒｅａ，Ｄａｙｅ４３５１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅ９ｃｏｌｕｍｎｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ

5、ｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＥＭＴＰ，ａｎａｌｙｚｉｎｇｏｆｔｈｅｌｅａｄｌｉｎｅｌｅｎｇｔｈ，ｓｏｉｌｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ，ｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｐｏｉｎｔ，ｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｆｌｏｏｒｓｏｆｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｗａｖｅｆｏｒｍａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇ

6、ｂｏｔｔｏｍ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄａｓ：ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍｗｉｌｌｇｒａｄｕａｌｌｙｂｅｕｎｉｆｏｒｍｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｏｆｔｈｅｄｏｗｎｌｅａｄｌｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｎｕｍｂｅｒｓｏｆｔｈｅｆｌｏｏｒ．Ｗｈｅｎｔｈｅ９ｃｏｌｕｍｎｏｆｍｕｌｔｉｓｔｏｒｙｂｕｉｌｄｉｎｇｍｏｄｅｌｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｄｏｗｎｌｉｎｅｌｅｎｇｔｈ，ｔｈｅｅｎ

7、ｄｏｆｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍｗｉｌｌｆａｓｔｅｒｔｈａｎｉｔｕｎｄｅｒｔｈｅ９ｃｏｌｕｍｎｓｉｎｇｌｅｓｔｏｒｅｙｂｕｉｌｄｉｎｇｍｏｄｅｌ．Ｆｏｒｔｈｅ９ｓｉｎｇｌｅｃｏｌｕｍｎｏｆ１０ｍ×１０ｍ×３ｍｂｕｉｌｄｉｎｇｍｏｄｅｌｓ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍｗｉｌｌｇｒａｄｕａｌｌｙｂｅｕｎｉｆｏｒｍｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｓｏｉｌｒｅｓｉｓｔｉ

8、ｖｉｔｙ；ｗｈｅｎｌｉｇｈｔｎｉｎｇｓｔｏｋｅｐｏｉｎｔｌｏｃａｔｅｄｔｈｅｍｉｄｄｌｅｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｎｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌａｔｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｇｂｏｔｔｏｍｉｓｕｎｉｆｏｒｍｂｕｔｃｏｒｎｅｒａｎｄｅｄｇｅ；ｔｈｅｓｈｏｒｔｅｒｏｆｔｈ