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文件名称:典型屋面形式串列建筑屋面积雪干扰效应研究.pdf
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更新时间:2025-06-05
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文档摘要

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

摘要

串列布置建筑的工业厂房、仓库中广泛存在于生产生活中,这类建筑其通

常为典型轻钢结构屋面形式,这类形式屋面对雪荷载较为敏感,积雪不均匀分

布或者屋面积雪总量大幅增加导致其倒塌事件时有发生。我国现行荷载规范对

典型屋面雪荷载分布形式及分布系数多是基于设计经验和有限实测数据所给出

的单体建筑的屋面雪荷载分布,而对于在受扰条件下屋面积雪分布的规定却较

为简单缺乏足够研究支撑。目前对受扰条件下建筑屋面积雪分布的研究比较简

单缺乏系统深入的研究。本文利用风雪联合试验系统与数值模拟方法开展串列

布置建筑屋面积雪干扰规律及干扰机理研究,主要研究内容如下。

首先基于风雪联合试验系统对三种典型屋面形式的两串列建筑屋面积雪干

扰效应开展研究,通过分析不同屋面形式两两组合的试验结果,得到各屋面形

式干扰建筑的干扰机理及受扰建筑受扰后的积雪分布特点。此外选取代表性工

况对全风场范围改进欧拉多相流模型的数值模拟方法的可靠性进行了验证,为

开展串列建筑干扰效应参数化研究奠定基础。

随后针对典型两同屋面形式的串列建筑积雪干扰效应开展数值模拟研究,

包括干扰间距、干扰高差、干扰风速、屋面外形因素对受扰建筑屋面积雪分布

的影响规律。对于有明显干扰规律的屋面提出干扰系数用于量化受扰前后屋面

积雪差异,最后基于大量参数分析基于干扰系数提出受扰条件下屋面积雪分布

系数取值方法。对无法总结出显著干扰规律的屋面提出考虑干扰作用的设计建

议。

最后针对更普遍存在的典型同一屋面形式的多个串列建筑屋面积雪干扰效

应开展研究,主要对串列建筑个数、建筑间距、异高建筑、屋面外形几个重要

参数开展了研究,同时将其与两建筑干扰计算结果进行对比得到干扰结果间的

联系,基于此提出考虑干扰作用下多个串列建筑屋面积雪分布的取值方法。最

后为我国规范考虑干扰效应的屋面积雪分布规定提供了参考计算方法和建议。

关键词:雪荷载;串列建筑屋面;干扰效应;风雪联合试验;数值模拟

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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文

ABSTRACT

Industrialplantsandwarehouseswithtandembuildingsarewidelyusedin

productionandlife.Forsuchbuildings,therooftypeisusuallyatypicallightsteel

structureroofform,whichissensitivetotheroofsnowload.Suchcollapseevents

occurfromtimetotimeduetounevendistributionofsnoworsubstantialincreaseof

totalsnowontheroof.Inourcountry,leadingloadcodefortypicalroofingsnowload

distributionformanddistributioncoefficientismostlybasedondesignexperience

andlimitedmeasureddataofmonomericbuildingroofingsnowloaddistribution,but

undertheconditionofdisturbedroofsnowdistributionregulationisrelativelysimple,

lackofsufficientresearchsupport.Atpresent,thestudyofsnowdistributionon

buildingroofunderdisturbedconditionsisrelativelysimpleandlacksofsystematic

andin-dept