八车道高速公路风吹雪积雪分布特征及路堤高度相关性研究

为研究八车道高速公路风吹雪积雪分布特征以及路堤高度对风吹雪的影响。基于室外模型试验方法,研究不同路堤高度下路堤周围速度流场、积雪分布规律和演化过程;基于数值模拟试验方法,对不同路堤高度下周围速度流场变化进行研究,并与室外模型试验速度流场变化结果比较,验证数值模拟结果的准确性;基于路面积雪量和积雪深度评估不同路堤高度抵御灾雪能力。结果表明:当风吹雪运动到路堤时,受到路堤阻碍产生速度分区,分别形成气流减速区、气流加速区、气流高速区、气流涡流回旋区和气流恢复区,路堤背风侧气流减速区面积明显大于路堤迎风侧;在路堤路面处,气流速度先降低后升高且在路堤背风侧路肩达到最大。路堤积雪主要发生在迎风侧,路面上有较多积雪,背风侧积雪较少。路堤周围速度流场特性与路堤高度密切相关,气流流过路堤迎风侧与背风侧周围形成风速减弱区与路堤高度正相关。通过对比3种不同路堤高度路面积雪量,0.3 m高度路堤路面积雪量最大,路面积雪最深,风吹雪环境下最不利。因此,通过设置合理路堤高度,可以改善路堤周边风速流场并减弱风吹雪灾害,从而起到阻雪作用。

拱形屋面风致积雪分析

为掌握拱形屋面积雪分布情况,降低其风雪灾害,通过对积雪现场进行调查,根据积雪实际分布与灾害情况,利用Fluent软件,建立拱形屋面的风致积雪分析模型,考虑空气相相对速度、空气相速度、空气相相对角速度、雪密度等影响因素,模拟拱形屋面风致积雪分布。通过分析,找出影响屋面积雪沉积的主要因素,建立风雪效用湍流模型,进而对拱形屋面积雪产生的压强统计数据开展详细分析,提出拱形屋面积雪不均匀分布系数取值的建议,以弥补我国现行规范对积雪均匀分布系数取值考虑较充分,对不均匀分布系数取值考虑不足的情况。