五脊四坡屋面风致雪漂移数值模拟

发布时间：2020-08-09 18:52

【摘要】：五脊四坡房屋在我国民用房屋及野营房屋中得到广泛应用,由于房屋的自重往往较轻,属于对风雪荷载比较敏感的结构。然而国内外规范尚未对此种形体房屋屋面积雪分布系数作出规定,在抗雪设计时往往凭借工程经验和参照近似形体来进行荷载取值,同时在我国建筑结构荷载规范现有的屋面积雪分布系数中,也尚未充分反映屋面局部区域积雪分布的不均匀性。因此,开展五脊四坡房屋屋面风致雪漂移研究具有理论意义和工程实用价值。为研究五脊四坡房屋屋面风致雪漂移的积雪分布规律,基于Euler-Euler方法,假定空气相与雪相单向耦合,并考虑壁面上积雪的侵蚀与沉积,运用计算流体动力学软件ANSYS Fluent的Mixture多相流模型来模拟立方体周围积雪分布并与实测进行比较,确定湍流模型、数值风洞尺寸、细部网格及数量、边界条件等计算参数,建立数值风洞。在此基础上,根据五脊四坡房屋的使用功能设计不同长宽比和不同屋面坡度的9种分析模型,并选取0°、45°、90°三种风向角,5m/s、10m/s、15m/s三种风速作为分析参数,共81种工况屋面风致雪漂移进行数值模拟,得到房屋屋面积雪分布规律,依据其屋面积雪分布规律对屋面进行分区划分,得到适用于五脊四坡房屋抗雪设计的积雪分布系数。研究结果表明:随着风速增大,屋面积雪逐渐减小;风向角的变化会改变房屋屋面积雪分布规律;长宽比的变化对房屋积雪分布影响较小;屋面坡度的增大使得屋面积雪呈现出减少的趋势;通过对屋面进行分区划分能更好的描述屋面积雪分布规律。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU312.1
【图文】：

低矮房屋受雪灾倒塌

低矮房屋被积雪覆盖

展示厅被积雪压塌

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

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本文编号：2787412