屋盖结构雪荷载

本书是作者十几年科研、教学及工程咨询工作与成果的总结。全书共七章，系统介绍了屋盖结构雪荷载研究和工程应用的基础知识、基本原理和物理及数值模拟方法，内容包含地面雪压、屋盖结构雪荷载的精细化预测及结构在雪荷载作用下的反应等。本书注重工程应用，包含了许多试验和计算分析实例。
本书可供从事雪工程研究和教学的人员参考，也可作为高等院校相关专业高年级学生和研究生的参考书。

前言
主要符号说明
第1章 绪论1
1.1 屋盖结构雪灾1
1.2 雪的形成、变质作用及基本物理特性3
1.2.1 雪的形成3
1.2.2 雪的变质作用5
1.2.3 雪的基本物理特性7
1.3 雪荷载对屋盖结构的影响12
参考文献13
第2章 地面雪压模拟15
2.1 基本雪压15
2.2 地面融雪模型16
2.2.1 度日模型16
2.2.2 单层融雪模型17
2.2.3 多层融雪模型19
2.3 地面雪压模拟算例34
2.3.1 地面雪压的模拟方法34
2.3.2 代表性地区的选择35
2.3.3 雪水当量36
2.3.4 积雪密度38
2.3.5 地面雪压标准值的计算40
2.4 本章小结41
参考文献41
第3章 地面雪运动模拟45
3.1 大气边界层风的基本特性45
3.1.1 平均风特性45
3.1.2 脉动风特性46
3.2 风吹雪的特性49
3.2.1 风吹雪的运动形式49
3.2.2 雪跃移及悬移运动特性50
3.2.3 地面雪质量传输率公式总结61
3.3 地面雪运动的数值模拟62
3.3.1 基于欧拉-拉格朗日方法的地面雪运动模拟63
3.3.2 基于欧拉-欧拉方法的地面雪运动模拟83
3.4 本章小结92
参考文献92
第4章 屋面迁移雪荷载的数值模拟96
4.1 屋面迁移雪荷载的数值模拟研究简介96
4.2 基于欧拉-欧拉方法的风吹雪数值模型98
4.2.1 风相控制方程98
4.2.2 雪相控制方程99
4.2.3 雪表面的侵蚀/沉积模型100
4.3 欧拉-欧拉方法在屋面迁移雪模拟中的应用103
4.3.1 双坡屋盖介绍103
4.3.2 计算模型与参数设置104
4.3.3 数值模拟与风洞试验结果110
4.3.4 关键参数对屋面积雪深度变化率/摩擦速度的敏感性分析112
4.3.5 不同坡度屋面的模拟结果116
4.3.6 数值模拟方法在复杂建筑屋面迁移雪模拟中的应用127
4.4 风吹雪分段定常模拟方法130
4.4.1 数值模拟方法与模拟参数130
4.4.2 风洞试验简介134
4.4.3 模拟结果分析136
4.4.4 实例研究141
4.5 建筑屋面雪荷载模拟的实用方法——有限面积单元法142
4.5.1 有限面积单元法简介142
4.5.2 有限面积单元法的基本原理143
4.5.3 有限面积单元法的计算步骤146
4.5.4 有限面积单元法的应用案例147
4.6 本章小结148
参考文献148
第5章 屋面迁移雪荷载的风洞试验154
5.1 风洞试验研究简介154
5.2 风洞试验平台介绍157
5.2.1 大气边界层风洞的分类157
5.2.2 风洞中大气边界层风场的模拟159
5.3 风雪风洞试验的相似理论160
5.3.1 流场相似161
5.3.2 雪颗粒起动相似163
5.3.3 运动雪颗粒受力状态相似164
5.3.4 时间相似165
5.3.5 休止角相似166
5.4 替代雪颗粒模拟屋面积雪重分布的风洞试验168
5.4.1 高低屋面积雪重分布的风洞试验168
5.4.2 不同跨度平屋面积雪重分布的风洞试验178
5.5 人造雪降雪条件下的风洞试验188
5.5.1 风雪低温试验平台188
5.5.2 降雪条件下的雪迁移模拟194
5.6 本章小结205
参考文献205
第6章 屋面滑落雪荷载210
6.1 不考虑坡度的屋面滑落雪荷载模拟210
6.1.1 滑落雪荷载系数的定义210
6.1.2 不考虑坡度的非平屋面滑落雪荷载模拟方法211
6.1.3 屋面滑落雪荷载模拟实例215
6.2 考虑坡度的屋面滑落雪荷载模拟224
6.2.1 考虑坡度的屋面滑落雪荷载模拟方法224
6.2.2 考虑坡度的屋面滑落雪荷载模拟实例227
6.3 滑落距离的计算237
6.4 防止屋面积雪滑落的措施238
6.5 本章小结241
参考文献242
第7章 荷载作用下屋盖与屋面结构效应及可靠度244
7.1 风雪联合作用下屋盖结构气弹模型的风洞试验244
7.1.1 风雪联合作用下气弹模型设计的相似性理论244
7.1.2 风洞试验概况246
7.1.3 三种对比试验251
7.1.4 试验结果与讨论252
7.2 雪荷载作用下屋盖结构可靠度基础266
7.2.1 雪荷载作用下屋盖结构可靠度评估的不确定性266
7.2.2 屋盖结构可靠度和分项系数设计表达式的方法266
7.2.3 雪荷载作用下的屋盖结构可靠度分析与结果268
7.3 不同规范雪荷载作用下屋面结构响应的初步比较273
7.3.1 双坡屋面结构雪荷载273
7.3.2 双坡屋面结构响应分析276
7.4 本章小结279
参考文献279