發(fā)布時(shí)間：2021-07-03 23:25

　　極端冰雪天氣時(shí)常引發(fā)建筑結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌,導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失和大量的人員傷亡。各類屋蓋結(jié)構(gòu)由于功能需要、外部造型等原因常常在屋面布置各種形式的屋面局部突出物,使得風(fēng)雪聯(lián)合作用下產(chǎn)生的積雪分布形式對結(jié)構(gòu)的作用更為不利,容易引起屋蓋結(jié)構(gòu)的損傷和破壞。我國現(xiàn)行的荷載規(guī)范有關(guān)該方面的規(guī)定尚有不合理之處,需要補(bǔ)充和完善,以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用過程中的安全性。國內(nèi)目前缺少關(guān)于帶局部突出物屋面積雪分布的研究,故本文對中外雪荷載規(guī)范進(jìn)行對比,分析影響帶局部突出物屋面積雪分布的各個(gè)關(guān)鍵因素,并通過風(fēng)雪試驗(yàn)和數(shù)值模擬對帶局部突出物屋面積雪分布規(guī)律進(jìn)行研究,基于研究成果對我國規(guī)范提出修訂建議。本文主要內(nèi)容如下:首先對國內(nèi)外規(guī)范中帶局部突出物屋面積雪分布的規(guī)定進(jìn)行對比,分析了各國規(guī)范考慮因素和計(jì)算方法的異同,確定了兩種不同的計(jì)算原理和主要影響參數(shù),并以典型算例作為代表比較各規(guī)范的計(jì)算結(jié)果的差異。采用風(fēng)雪聯(lián)合試驗(yàn)設(shè)備,并使用基于降雪模式的相似準(zhǔn)則進(jìn)行試驗(yàn),對風(fēng)速、風(fēng)向、迎風(fēng)側(cè)屋面長度、突出物高度、突出物寬度、突出物橫向位置等參數(shù)對屋面積雪分布的影響進(jìn)行對比,明確突出物局部影響區(qū)域的計(jì)算方法和概念,得到各影響參數(shù)對屋面... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

屋面通風(fēng)口積雪不均勻分布

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-1-第1章緒論1.1課題背景及研究的目的和意義近年來，全球極端冰雪天氣頻發(fā)，其中大范圍大規(guī)模的降雪造成了大量建筑結(jié)構(gòu)破壞事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2008年我國南方大部分地區(qū)、西北部分地區(qū)出現(xiàn)持續(xù)低溫雨雪天氣，造成48萬間房屋倒塌和1500億元的經(jīng)濟(jì)損失；2018年南方雪災(zāi)受災(zāi)人數(shù)達(dá)400余萬，雪災(zāi)還導(dǎo)致部分省份幾百間房屋不同程度的損壞甚至倒塌。我國大部分地區(qū)都可能受到冰雪極端天氣引起的災(zāi)害。在我國，現(xiàn)代建筑的造型愈發(fā)多樣化、復(fù)雜化，更多功能以及人性化設(shè)計(jì)需要滿足[1]，并且較大跨度的民用和工業(yè)建筑的應(yīng)用越來越普遍，由于建筑功能或造型需要常在屋面布置各種形式的局部突出物，如：采光或通風(fēng)天窗、空調(diào)設(shè)備、光伏太陽能板等，例如我國機(jī)械工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中明確說明為節(jié)省人工照明能耗，設(shè)計(jì)普遍采用矩形天窗、采光罩等等[1]。而對于體育館、大型工業(yè)廠房等本身就對雪荷載較為敏感的結(jié)構(gòu)，局部突出物會造成其周圍屋面大量積雪，如圖1-1、圖1-2所示，進(jìn)一步加大了結(jié)構(gòu)的安全隱患，輕則引起檁條彎曲變形、屋面板變形開裂，重則引起部分檁條、屋面板脫落，甚至整體結(jié)構(gòu)倒塌。荷載效應(yīng)超過規(guī)范規(guī)定的限值是出現(xiàn)工程事故的主要原因，國內(nèi)一些學(xué)者認(rèn)為我國對于帶有局部突出物的屋面積雪分布系數(shù)偏小，且分布形式需要進(jìn)行修正[3]。圖1-1屋面通風(fēng)口積雪不均勻分布圖1-2屋面太陽能板積雪不均勻堆積[4]我國現(xiàn)行荷載規(guī)范中僅針對帶天窗的坡屋面給定了兩種分布形式，對女兒

哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文-4-圖1-3莫華美屋面實(shí)測場地[11]圖1-4張國龍帶屋面實(shí)測場地[12]圖1-5女兒墻屋面兩種堆雪形式[12]李芳慧等[13]對帶女兒墻平屋面積雪分布進(jìn)行了實(shí)地測量，得到的屋面積雪分布與我國規(guī)范中的趨勢比較類似，但積雪不均勻分布距離大約是為女兒墻高度的2~3倍，超出了我國規(guī)范規(guī)定的限值。趙雷[14]對包括典型高低屋面、帶女兒墻屋面等多種常見屋面形式進(jìn)行了模型實(shí)測、風(fēng)洞試驗(yàn)以及數(shù)值模擬研究，發(fā)現(xiàn)高低屋面變跨處積雪的不均勻分布形式明顯。中國規(guī)范、加拿大規(guī)范和歐洲規(guī)范規(guī)定的女兒墻高度2倍作為女兒墻對屋面積雪的影響范圍，取值較小，遠(yuǎn)低于實(shí)測值，并指出女兒墻存在使屋面平均積雪系數(shù)增大約20%。肖艷[15]對包括典型高低屋面、帶女兒墻的雙坡屋面進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析了不同風(fēng)速大孝不同風(fēng)向角下的各類屋面積雪分布情況，指出風(fēng)速越大，屋面積雪分布系數(shù)及不平衡雪荷載越大，并且女兒墻可以減小跨中的不平衡雪荷載和積雪分布系數(shù)，但會使女兒墻附近局部區(qū)域出現(xiàn)較大沉積。劉博雅等[16]通過模型試驗(yàn)對幾類典型的高低屋面積雪分布進(jìn)行研究，分析了高低屋面變跨處不均勻積雪的產(chǎn)生機(jī)理，考慮了包括風(fēng)速、風(fēng)向、高跨坡度等因素并將試驗(yàn)結(jié)果與各國荷載規(guī)范進(jìn)行比對，為我國規(guī)范高低屋面雪荷載的相關(guān)規(guī)定提出修改建議。1.2.2帶局部突出物屋面積雪分布研究現(xiàn)狀針對屋面局部突出物的相關(guān)研究，國外開展相對較早，并且討論的影響因

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]低矮建筑風(fēng)雪流作用實(shí)測、試驗(yàn)與數(shù)值模擬[D]. 趙雷.西南交通大學(xué) 2017

碩士論文
[1]高低屋面積雪分布規(guī)律研究[D]. 劉博雅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[2]幾類典型屋面結(jié)構(gòu)雪荷載的模擬研究[D]. 肖艷.華南理工大學(xué) 2017
[3]雪荷載實(shí)測與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)M方法研究[D]. 張國龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]典型屋面積雪分布的數(shù)值模擬與實(shí)測研究[D]. 莫華美.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號：3263559