项目来源
国家自然科学基金(NSFC)
项目主持人
张清文
项目受资助机构
哈尔滨工业大学
立项年度
2019
立项时间
未公开
项目编号
51978207
研究期限
未知 / 未知
项目级别
国家级
受资助金额
60.00万元
学科
工程与材料科学-建筑与土木工程-结构工程
学科代码
E-E08-E0804
基金类别
面上项目
关键词
实地测量 ; 数值模拟 ; 雪荷载 ; 空间结构 ; 风雪联合实验系统 ;
参与者
莫华美；张瑀；张国龙；刘盟盟；章博睿；殷子昂；金钰；李昊宇；任志成
参与机构AI
哈尔滨工业大学
项目标书摘要：以大跨屋盖雪荷载为研究对象，结合长期积累的屋面雪荷载实测数据，综合考虑风雪耦合作用下单次降雪过程和雪热耦合作用下降雪间隔期雪荷载演变过程，以风雪热耦合作用为切入点，系统研究基于多次降雪的大跨度复杂屋盖雪荷载演变机理；利用考虑多因素耦合效应的多次降雪累积雪荷载实测方法，多指标可控的低温风雪热联合试验方法以及精细化数值模拟方法，深入地研究大跨屋盖雪荷载的分布规律，定量地揭示风致雪漂移，热力融雪，多次降雪累积等因素对屋面雪荷载的影响机理；提出考虑周围环境遮挡效应的大跨度屋盖雪荷载设计方法，给出相应的概念设计准则和减雪构造措施建议，从而为我国大跨屋盖雪荷载相关规范修订提供理论依据和决策支持。
Application Abstract: Taking large-span roof snow load as the research object,combining with the measured data of roof snow load for a long period,considering the wind-snow coupling single snow falls process and snow-heat coupling snow load evolution during snow falls break period,based on multiple snow fall,large-span complex roof snow load is studied;With considering the effect of multi-factor coupling snow load site measurement,more controllable wind heat joint test method and numerical simulation methods,large-span structure snow load distribution is investigated,quantitatively reveal the influence mechanism of the wind-induced snow drift,thermal de-icing,multi snow accumulated on the roof snow load,;the design method of snow load on large-span roofs t is proposed,and the corresponding conceptual design criteria and suggestions on snow reduction construction measures are given,so as to provide theoretical basis and decision support for the revision of relevant codes of snow load on large-span roofs in China.
项目受资助省
黑龙江省
伴随着我国国力的提升，大跨空间结构在近三十年来得到快速发展，被广泛用于综合体育场馆、交通枢纽、会展中心等大型公共设施。然而，随着全球极端低温冰雪天气频发，雪致工程灾害不断增加，其中屋面尺寸大、雪荷载占比高的大跨空间结构受损尤为严重。考虑到我国现行荷载规范体系尚未能对冬季全周期多因素条件下的建筑屋盖漂移演变过程进行明确规定，因此本项目对风雪热耦合作用下大跨屋盖多次累积雪荷载分布规律进行了系统研究。主要研究成果包括：借助哈尔滨低温多雪的气候特点，对降雪时雪颗粒的形状和运动特征进行实测，并基于混合流理论提出了考虑雪颗粒形状和级配的数值模型；参考不同国家规范中屋面雪荷载热力系数的计算方法，对采暖建筑模型屋面开展了融雪实测，基于CFD-DEM理论建立了考虑热雪耦合作用的屋面融雪模型，并开展了风热联合影响的屋面积雪演变全过程分析；考虑到全周期过程中多次累积降雪的特点，开发了基于动网格技术的长周期屋面积雪堆积模拟方法，并对不同屋面多次累积降雪过程进行了系统研究；针对城市区域建筑群间干扰问题，本项目针对平屋面建筑群的雪荷载干扰效应开展了模拟研究，重点考察了施扰建筑位置以及高度对于目标建筑屋面积雪分布的影响，并根据研究结果给出了考虑雪荷载干扰效应的雪荷载设计方法。详实的实测数据和精细的模拟结果，为改进我国屋盖雪荷载设计方法，荷载规范的修订和完善，以及实际工程设计提供了重要参考和依据。
