随着大跨空间结构的发展,拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气,大跨结构倒塌事故频发,屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究,目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2~0.4 kN/m2之间;矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2~0.36 kN/m2之间。同时,采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著,第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2~0.4 kN/m2之间,明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2~0.35 kN/m2之间的雪压,在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果,验证了该数值方法...
随着大跨空间结构的发展,拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气,大跨结构倒塌事故频发,屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究,目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2~0.4 kN/m2之间;矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2~0.36 kN/m2之间。同时,采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著,第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2~0.4 kN/m2之间,明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2~0.35 kN/m2之间的雪压,在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果,验证了该数值方法...
随着大跨空间结构的发展,拱形屋面在实际工程中得到了多方面的应用。然而在暴雪天气,大跨结构倒塌事故频发,屋面失稳坍塌通常为屋面不均匀积雪分布所致。一些学者主要对高低屋面、双坡屋面等平屋面建筑上积雪分布进行了研究,目前针对拱形屋面上积雪分布的研究较少。本文通过考虑降雪影响对不同矢跨比拱形屋面模型积雪分布进行了风洞试验。当矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.32 kN/m2~0.4 kN/m2之间;矢跨比1/10时,屋盖表面雪压大致在0.22 kN/m2~0.36 kN/m2之间。同时,采用数值模拟对不同矢跨比及不同跨数拱形屋面积雪分布情况进行了研究分析。发现在中间跨的雪粒堆积最显著,第二跨拱形屋盖表面的雪压大致在0.35 kN/m2~0.4 kN/m2之间,明显大于第一跨和第三跨0.32 kN/m2~0.35 kN/m2之间的雪压,在实际工程中应加强中间跨的抗雪设计。通过对比试验与数值模拟的结果,验证了该数值方法...
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律,采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子,以三维平屋面建筑为研究对象,开展无降雪条件考虑来流风速(4.67~6.11 m/s)、屋面跨度(0.3~0.7 m)以及吹雪持时(150~600 s)变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式,量化分析吹雪质量输运随外界参数(参考风速、跨度以及吹雪持时)的变化特性。研究结果表明:平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性,根据来流风速及吹雪持时的不同,中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势,且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示,而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数,且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率,建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据,得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型,可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律,采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子,以三维平屋面建筑为研究对象,开展无降雪条件考虑来流风速(4.67~6.11 m/s)、屋面跨度(0.3~0.7 m)以及吹雪持时(150~600 s)变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式,量化分析吹雪质量输运随外界参数(参考风速、跨度以及吹雪持时)的变化特性。研究结果表明:平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性,根据来流风速及吹雪持时的不同,中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势,且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示,而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数,且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率,建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据,得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型,可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律,采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子,以三维平屋面建筑为研究对象,开展无降雪条件考虑来流风速(4.67~6.11 m/s)、屋面跨度(0.3~0.7 m)以及吹雪持时(150~600 s)变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式,量化分析吹雪质量输运随外界参数(参考风速、跨度以及吹雪持时)的变化特性。研究结果表明:平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性,根据来流风速及吹雪持时的不同,中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势,且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示,而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数,且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率,建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据,得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型,可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律,采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子,以三维平屋面建筑为研究对象,开展无降雪条件考虑来流风速(4.67~6.11 m/s)、屋面跨度(0.3~0.7 m)以及吹雪持时(150~600 s)变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式,量化分析吹雪质量输运随外界参数(参考风速、跨度以及吹雪持时)的变化特性。研究结果表明:平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性,根据来流风速及吹雪持时的不同,中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势,且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示,而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数,且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率,建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据,得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型,可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
为研究低矮平屋面风致雪迁移分布特性及质量输运规律,采用重密度石英砂颗粒模拟雪粒子,以三维平屋面建筑为研究对象,开展无降雪条件考虑来流风速(4.67~6.11 m/s)、屋面跨度(0.3~0.7 m)以及吹雪持时(150~600 s)变化的37组工况下风吹雪风洞试验。研究平屋面风吹雪迁移分布模式,量化分析吹雪质量输运随外界参数(参考风速、跨度以及吹雪持时)的变化特性。研究结果表明:平屋面积雪在风场作用下具备明显的非均匀分布特性,根据来流风速及吹雪持时的不同,中剖面积雪形态可简化为三折线和双折线两种分布模式。屋面的吹雪时均质量输运率随吹雪持时的增加呈减小趋势,且可采用屋面初始质量输运率和吹雪持时的负指数函数关系表示,而屋面初始质量输运率可进一步表示为饱和质量输运率与屋面跨度的函数,且大约与跨度的0.65次幂呈正比关系。对于饱和质量输运率,建议采用考虑来流风速以及雪颗粒启动临界风速影响的3次幂函数来表示。基于试验数据,得到了综合考虑参考风速、跨度以及吹雪持时等因素影响的平屋面风吹雪质量输运新模型,可对既有的屋面风吹雪质量输运理论进行有益补充。
采用基于Realizable k-ε模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)研究高速列车底部转向架及其腔体区域的严重积雪问题。基于高速列车底部风雪两相流时空运动演化特性进行深入分析,并对转向架区域积雪成因进行归纳总结。研究结果表明:大量雪粒跟随转向架区域剪切层下方的高速气流流出转向架区域,部分雪粒在转向架中间区域和后端板附近跟随上扬气流向上扬起并撞击黏附在转向架和后端板迎风面,并在转向架底面形成大量积雪;仅有少量雪粒在后侧电机和后端板附近向上爬升至转向架上方,在后端板顶部相遇汇聚后在低速气流驱动下游离折返至前端板附近并重新汇入车底流场,悬浮雪粒在重力作用下沉积在转向架顶面,并在转向架上表面形成少量积雪。
采用基于Realizable k-ε模型的非定常雷诺时均方法(URANS)和离散相模型(DPM)研究高速列车底部转向架及其腔体区域的严重积雪问题。基于高速列车底部风雪两相流时空运动演化特性进行深入分析,并对转向架区域积雪成因进行归纳总结。研究结果表明:大量雪粒跟随转向架区域剪切层下方的高速气流流出转向架区域,部分雪粒在转向架中间区域和后端板附近跟随上扬气流向上扬起并撞击黏附在转向架和后端板迎风面,并在转向架底面形成大量积雪;仅有少量雪粒在后侧电机和后端板附近向上爬升至转向架上方,在后端板顶部相遇汇聚后在低速气流驱动下游离折返至前端板附近并重新汇入车底流场,悬浮雪粒在重力作用下沉积在转向架顶面,并在转向架上表面形成少量积雪。