典型形式大跨度屋蓋風致雪漂移的數(shù)值模擬研究.pdf

1、近年來,因積雪的不均勻分布造成大跨度屋蓋坍塌的事故已屢見不鮮,這主要是由于屋蓋上的積雪在風力作用下發(fā)生復雜的風雪運動,從而造成大跨度屋蓋表面積雪的不均勻分布,正確預測大跨度屋蓋上的積雪分布有著非常重要的意義。然而目前國內(nèi)外對風致雪漂移的研究還較少,本文基于大型流體計算軟件Fluent,通過二次開發(fā)建立了風致雪漂移的三維數(shù)值模型,對建筑屋蓋表面及周邊的積雪分布進行研究,主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　1.風致雪漂移的數(shù)值模擬。風致雪

2、漂移的運動形式主要有蠕移運動、躍移運動和懸移運動。本文考慮了躍移運動和懸移運動,采用單向耦合的假設,利用Mixture多相流模型模擬風雪流,以UDF接口嵌入了入口邊界條件,實現(xiàn)了對風致雪漂移的數(shù)值模擬。文中首先以二維的防雪欄為例,對比了不同的湍流模型的數(shù)值模擬結(jié)果,研究表明k-kl-?湍流模型的數(shù)值模擬結(jié)果最優(yōu);在此基礎上對三維的立方塊周圍的風雪漂移進行了模擬,通過與實測結(jié)果進行比較驗證了數(shù)值模擬方法的可行性和準確性。
　　2.典

3、型形式大跨度屋蓋風雪漂移的數(shù)值模擬。利用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對幾種典型形式的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)表面的風雪漂移進行了數(shù)值模擬,分析了大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)表面積雪分布的影響因素,得出不同形式屋蓋表面的積雪分布規(guī)律。此外將平屋蓋和拱形屋蓋數(shù)值模擬結(jié)果與現(xiàn)行規(guī)范中積雪分布系數(shù)進行比較,探討了積雪分布系數(shù)的取值。
　　3.鐵路站房屋蓋風雪漂移的數(shù)值模擬。以哈爾濱西客站和大慶西客站為例,利用CFD數(shù)值模擬技術(shù)對屋蓋表面的風致雪漂移進行模擬,得出了不同風向