积雪漂移对空间结构动力稳定性的影响

以一单层柱面网壳为例,以Budiansky-Roth准则为动力失稳判别准则,研究积雪漂移对风雪耦合作用下空间结构动力稳定性的影响。由风洞试验获得结构表面的风荷载时程,通过数值方法模拟风力下积雪在结构表面的漂移。结果表明,风力下网壳顶部的积雪发生侵蚀而迎风与背风面的积雪发生沉积,沉积区和侵蚀区之间形成与风向角一致的分界线。所有风向角下积雪漂移均使单层柱面网壳的动力稳定性降低。风吹雪时间越长,结构的动力稳定性越差,但影响程度随时间逐渐降低。随着初始积雪厚度的增加,结构的动力稳定性降低。     

铁路路堑区域风吹雪防雪栅效果研究

为了减小风吹雪作用所致的积雪沉积对铁路线路的影响,并研究防雪栅发挥最大防护效应的结构形式与布置距离,建立了基于欧拉多相流方程的风吹雪数值分析模型,根据工程实例验证了数值模型的适用性;研究了不同孔隙率和高度的防雪栅,以及不同防雪栅布置距离下铁路路堑内外和栅两侧的雪量变化特征,并通过L16（4⁵）的正交试验得到影响路堑内外沉积雪量的主要因素。研究结果表明：所建立的数值模型在路堑内外和防雪栅两侧积雪分布形态与现场试验段保持了较好的一致性;防雪栅结构形式主要影响路堑外的沉积雪量,而路堑内雪量主要受防雪栅与路基间的作用距离影响;防雪栅上风侧沉积长度约为20 m,下风侧雪量沉积长度通常是防雪栅高度的10～12倍;正交试验中不同防雪栅结构与作用距离的组合下路基顶面风吹雪所致的雪量最多减少了26.17%。根据防雪栅与路堑之间的作用距离,可以通过调整防雪栅孔隙率和高度改变积雪沉积量和沉积位置来增加防雪栅的作用效果。