下降风环境下钝体建筑积雪效应与积雪荷载分布研究
引用文献：
李丹 张学森. 下降风环境下钝体建筑积雪效应与积雪荷载分布研究[J]. 建筑结构，2023，48（12）：110-114.
LI Dan ZHANG Xuesen. Research on snow accumulations effects and snow loads distribution around a bluff building under katabatic wind[J]. Building Structure，2023,48（12）：110-114.
摘要：下降风作用会造成建筑表面风荷载增大，当其携带雪颗粒时会造成积雪效应，影响建筑功能正常使用、车辆人员出行乃至结构安全。采用数值仿真(CFD)方法进行了钝体建筑在下降风作用下的积雪分布研究。首先介绍了网格模型和数值方法基础理论，通过建筑外形、网格类型、网格数量、湍流模型和边界条件，搭建钝体建筑积雪分布研究数值模型；然后采用上述气动力分析数值平台进行不同来流下建筑周围的积雪分布数据。研究结果表明，尽管在山体背风面设置建筑模型，下降风夹雪效应依旧十分显著，特别是在风向角变化条件下，积雪范围、积雪高度以及建筑积雪荷载分布受到较大影响，相关研究结果能够为下降风条件下建筑功能和道路规划提供基础数据和依据。
关键词：下降风；风夹雪；数值仿真；两相流；积雪效应；积雪荷载；
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参考文献[1] 张怡飞.果子沟山区公路冬季冰雪灾害防治措施研究[D].西安：长安大学，2015.
[2] SCHWEIZER J,KRONHOLM K,WIESINGER T.Verification of regional snowpack stability and avalanche danger[J].Cold Regions Science and Technology,2003,37(3):277-288.
[3] 周尘华.基于fluent的路基断面设计以及防雪设施设置研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2014.
[4] 石超.铁路风吹雪灾害的数值计算研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2015.
[5] 王正师.复杂地形积雪分布及其演化的大涡模拟研究[D].兰州：兰州大学，2016.
[6] 郑熙.道路风吹雪灾害的数值计算和实测研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2020.
[7] 梁朋飞.道路的路堤边坡对风吹雪的影响和防雪栅效果研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2020.
[8] MALALASEKERA W,VERSTEEG H K.An introduction to computational fluid dynamics:the finite volume method[M].Harlow:Prentice Hall,2007:1995.
[9] 刘多特，李永乐.风雪流滞空颗粒受力及运动行为的数值模拟[J].工程力学，2018,35(12):15-24.
[10] 李广，于鸿翔，张洁，等.风吹雪多相流运动及其在寒区雪水文中的应用[J].空气动力学学报，2021,39(3):170-181.
[11] 周晅毅，顾明.风致积雪漂移堆积效应的研究进展[J].工程力学，2008,25(7):5-10.
[12] 赵雷，余志祥，齐欣，等.低矮建筑屋盖风雪流作用场地实测与数值模拟[J].振动与冲击，2017,36(22):225-231.
[13] 刘志祥.平屋面风雪流作用及响应[D].成都：西南交通大学，2018.
[2] SCHWEIZER J,KRONHOLM K,WIESINGER T.Verification of regional snowpack stability and avalanche danger[J].Cold Regions Science and Technology,2003,37(3):277-288.
[3] 周尘华.基于fluent的路基断面设计以及防雪设施设置研究[D].乌鲁木齐：新疆农业大学，2014.
[4] 石超.铁路风吹雪灾害的数值计算研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2015.
[5] 王正师.复杂地形积雪分布及其演化的大涡模拟研究[D].兰州：兰州大学，2016.
[6] 郑熙.道路风吹雪灾害的数值计算和实测研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2020.
[7] 梁朋飞.道路的路堤边坡对风吹雪的影响和防雪栅效果研究[D].石家庄：石家庄铁道大学，2020.
[8] MALALASEKERA W,VERSTEEG H K.An introduction to computational fluid dynamics:the finite volume method[M].Harlow:Prentice Hall,2007:1995.
[9] 刘多特，李永乐.风雪流滞空颗粒受力及运动行为的数值模拟[J].工程力学，2018,35(12):15-24.
[10] 李广，于鸿翔，张洁，等.风吹雪多相流运动及其在寒区雪水文中的应用[J].空气动力学学报，2021,39(3):170-181.
[11] 周晅毅，顾明.风致积雪漂移堆积效应的研究进展[J].工程力学，2008,25(7):5-10.
[12] 赵雷，余志祥，齐欣，等.低矮建筑屋盖风雪流作用场地实测与数值模拟[J].振动与冲击，2017,36(22):225-231.
[13] 刘志祥.平屋面风雪流作用及响应[D].成都：西南交通大学，2018.
Research on snow accumulations effects and snow loads distribution around a bluff building under katabatic wind
Abstract: The katabatic wind increases the wind loadings on the building surface. When it carries snow particles, it will cause snow effect, which would hind daily use, road travelling, and even structure safety. Computational fluid dynamics(CFD) method was adopted to study the snow distribution around bluff buildings under the katabatic wind. The mesh model and the basic theory of numerical methods were firstly introduced. Based on the building shape, mesh schematics, grid numbers, turbulence model and boundary conditions, a numerical model for snow distribution around bluff buildings was set up. Then the aerodynamic simulations were carried out to model the snow accumulations around the building under different inflow directions. The results show that even the building model is set on the leeward side of the mountain, the effect of katabatic wind with snow is still very significant, especially under different approaching flows, the distributions of snow accumulation, the height of snow accumulation and the snow loading distribution of the building are greatly affected. The relevant results can provide basic data and guides for building functions and road plannings under katabatic wind.
Keywords: katabatic wind; wind-snow flow; numerical simulation; two-phase flow; snow effect; snow load
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