平面腹部凸出双坡房屋屋面风致雪漂移研究*
2021-03-01颜卫亨吴东红
建筑结构 2021年3期
颜卫亨, 张 雯, 吴东红
(1 长安大学建筑工程学院, 西安 710061; 2 长安大学理学院, 西安 710061)
0 引言
风致雪漂移运动是一种气流携带雪颗粒或者冰粒运动的多相流运动,当房屋自重较轻时,风致雪漂移运动造成的雪荷载往往成为结构的控制荷载,可能导致建筑物的破坏,威胁生命及财产。近年来,因屋盖局部积雪荷载过大导致房屋受损甚至压塌的事故时有发生[1],所以对轻型房屋风致雪漂移运动的研究亟需进行。
由于风致雪漂移运动的复杂性,目前国内外的相关研究仍在发展中。对轻型房屋风致雪漂移研究,纵观国内外规范:我国现行的建筑荷载规范[2],仅概括性地给出了单跨单坡、单跨双坡以及拱形房屋等10种简单房屋外形的沿屋面坡度方向的积雪分布系数,未包含沿屋脊长度方向的积雪分布系数,同时指出所给的积雪分布系数取值仅是根据设计经验或参考国外文献所得;国际通用的建筑结构荷载规范,例如美国规范ASCE/SEI 7-10[3]在雪荷载计算中对影响雪荷载的众多因素作了详细规定及计算,考虑了热力系数等因素的影响,欧洲规范BS EN 1991-1-3∶2003[4]在雪荷载设计章节中,给出了不考虑雪自由滑移情况下屋面积雪分布系数的设计参考值。国内外相关研究成果中:Boutanios等[5]基于一种新的雪相粘性模型,提出了一种新的双向耦合欧拉-欧拉CFD计算公式,该方法能够准确预测发展和接近发展的气流条件下的降雪量、气流分布以及雪的输运;Yoshihide[6]对近年来计算流体动力学的研究成果进行了讨论,证明了进一步开发模型、验证数据库和利用CFD结果进行高级分析的必要性;……
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