风雪联合试验系统与屋面积雪分布研究

发布时间：2023-06-18 05:32

　　雪灾是自然界常见的主要灾害之一,其影响范围波及建筑、交通、畜牧和能源等多种产业,给人类社会的生产生活带来了严重影响。近年来随着全球性气候变化加剧,极端低温冰雪灾害频繁发生,因积雪导致的建筑物、构筑物倒塌事故也随之不断增加,给人们造成了重大的生命和财产损失。通过国内外大量灾后调查发现,由于风雪运动导致的屋面上积雪不均匀分布,局部积雪荷载过大是导致建筑物因积雪倒塌的主要原因之一。风雪联合试验是风雪运动的主要研究方法之一,其具备还原度高、参数可控、可重复性强、可开展积雪分布机理性研究等优点,是目前进行风雪运动研究可靠度较高且较为可行的研究方法。但是,目前风雪联合试验方法仍处于初级探索阶段,无法满足研究需求。我国在建筑屋面雪荷载方面的研究较少,基础数据匮乏,因此开展建筑屋面积雪分布研究对建筑屋面抗雪设计与我国雪荷载规范修订意义重大。基于上述背景,本文以风雪联合试验方法为主要切入点,针对风雪联合试验系统、缩尺试验相似准则与典型建筑屋面积雪分布开展了系列研究,主要研究内容及成果如下:(1)研发了基于播撒降雪模式的户外大尺度风雪联合试验系统提出了基于降雪模式的风雪联合试验方法,利用哈尔滨地区冬季多雪...

【文章页数】：192 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 积雪致建筑结构坍塌事故总结与分析
        1.1.2 我国现行荷载规范存在的问题
    1.2 研究现状
        1.2.1 实地观测
        1.2.2 数值模拟
        1.2.3 风雪联合试验
        1.2.4 目前研究存在的问题
    1.3 本文主要研究内容
第2章 基于降雪模式的风雪联合试验系统研究
    2.1 引言
    2.2 风雪联合试验系统
        2.2.1 动力系统
        2.2.2 播撒式降雪模拟器
        2.2.3 造雪机
    2.3 试验系统关键参数标定
        2.3.1 测量设备
        2.3.2 试验颗粒特性
        2.3.3 试验段风场标定
        2.3.4 模拟降雪速率与雪通量标定
    2.4 试验系统验证
        2.4.1 可重复性验证
        2.4.2 准确性验证
    2.5 本章小结
第3章 基于降雪模式的风雪联合试验相似准则研究
    3.1 引言
    3.2 风雪运动理论研究
        3.2.1 传统风吹雪理论介绍
        3.2.2 天空降雪与地面吹雪的差异分析
        3.2.3 重要物理量的定义
    3.3 风雪联合试验基本相似准则建立
        3.3.1 经典相似理论
        3.3.2 基于降雪模式的风雪联合试验相似准则
    3.4 风雪联合试验相似准则校准与验证
        3.4.1 相似准则校准
        3.4.2 校准的相似准则的准确性验证
        3.4.3 建筑屋面缩尺模型特征尺寸下限值
    3.5 本章小结
第4章 建筑周围与典型平面类屋面积雪分布研究
    4.1 引言
    4.2 建筑物周围积雪分布试验研究
        4.2.1 风速对积雪分布影响
        4.2.2 风向对积雪分布影响
        4.2.3 相邻两个立方体模型周围积雪分布
    4.3 典型平面类屋面积雪分布研究
        4.3.1 双坡屋面积雪分布
        4.3.2 高低屋面积雪分布
        4.3.3 连续多跨双坡屋面积雪分布
        4.3.4 连续多跨单坡屋面积雪分布
    4.4 本章小结
第5章 曲面类屋面积雪分布研究
    5.1 引言
    5.2 典型曲面类屋面积雪分布研究
        5.2.1 拱形屋面积雪分布
        5.2.2 单曲下凹屋面积雪分布
        5.2.3 连续多跨拱形屋面积雪分布
        5.2.4 球形屋面积雪分布
    5.3 河南省某电厂大跨度M型煤仓屋面雪荷载试验研究
        5.3.1 工程实例简介
        5.3.2 试验模型简介
        5.3.3 试验工况信息
        5.3.4 煤仓屋面试验结果分析
        5.3.5 煤仓屋面雪荷载分布系数取值建议
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3834881