肖 艳， 杨 易

(华南理工大学 土木与交通学院， 广东 广州 510641)

目前我国大跨度屋盖结构雪荷载的计算方法大都对结构条件进行了简化假设处理，导致其计算结果与实际偏差较大。而有限面元法(Finite Area Method，FAE)综合了风洞试验和计算机仿真技术，并结合当地历年气象条件，考虑风、雪、雨、太阳辐射等多种因素，其计算结果具有准确性，在国外已有多处工程应用[1]。该方法的主要步骤是：首先，把屋面当作一个大的网格系统并划分成多个小的有限单元格；然后，通过风洞试验获得屋盖表面的平均风速和风向；最后考虑风速、风向和气象条件，确定屋面各单元格的雪荷载改变量，从而准确预测屋盖表面雪荷载分布[2]。

本文介绍了FAE方法的发展、基本原理以及用于模拟风致雪漂移的基本步骤和具体应用。利用FAE方法，初步研究了风速和风向角对高低屋面积雪分布系数的影响，并将计算结果与现行规范进行对比分析。

1 FAE方法介绍

1.1 FAE方法的发展

Kind[3]对风、雪、沙和其他介质运动机理的研究表明，风吹雪等介质的运动可以分为三个过程：表面蠕移、跃移和悬移，此中大部分质量输运是通过跃移完成。对于风吹雪这种复杂的两相湍流流动，单单依靠理论分析方法难以完全解释其流动现象，因此发展了实测和试验模拟等研究手段。

实地观测是开展风雪流研究最直接、最实际的手段，通过实地测量给出流场的直接描述，得到流动规律性的认识[4, 5]。但需要不同类型的测试仪器，持续不断的测试，且其受气象条件影响大，观测周期长、耗费大，难以适用于长期风雪流机理和规律性的研究。……