ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................................... 5
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ НОРМАТИВНЫХ
И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА СНЕГОВЫХ НАГРУЗОК
НА ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ........................................................ 14
1.1 Общие положения ............................................................................................... 14
1.2 Обзор нормативных документов в части численного моделирования
снеговых нагрузок на большепролетные покрытия .............................................. 22
1.2.1 Сравнение положений нормативных документов .................................... 23
1.2.2 Пример вычисления снеговой нагрузки на трехуровневую кровлю ...... 28
1.3 Обзор исследований снеговых нагрузок экспериментальными методами ... 31
1.3.1 Общие сведения............................................................................................ 31
1.3.2 Метод частиц и снегоимитаторы................................................................ 35
1.3.3 Физическое моделирование как инструмент создания численных
моделей................................................................................................................... 41
1.3.4 Анализ и обработка результатов эксперимента........................................ 42
Выводы по главе 1..................................................................................................... 44
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ НА ПОКРЫТИЯХ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ......................................................................................................... 48
2.1 Уравнения поведения газа. Моделирование турбулентности........................ 48
2.1.1 «Разрешающая» k-ε модель (Realizable k-ε) .............................................. 49
2.1.2 Модель k-ω Shear Stress Transport (SST).................................................... 52
2.1.3 Обобщенная k-ω модель (Generalized k-ω) ................................................ 55
2.2 Численное моделирование сальтирующего слоя снегопереноса................... 58
2.3 Методика численного моделирования снегонакопления и снегопереноса
в нестационарной постановке .................................................................................. 64
2.4 Методика численного моделирования снегонакопления и снегопереноса
в стационарной постановке ...................................................................................... 663
2.5 Назначение расчетного коэффициента формы по результатам численного
моделирования снегонакопления и снегопереноса ............................................... 70
Выводы по главе 2..................................................................................................... 74
ГЛАВА 3. ВЕРИФИКАЦИЯ МЕТОДИКИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ НА ПОКРЫТИЯХ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ......................................................................................................... 77
3.1 Общие положения. Выбор верификационных задач....................................... 77
3.2 Снегонакопление вокруг отдельно стоящего куба в нестационарной
постановке.................................................................................................................. 78
3.2.1 Описание расчетной модели ....................................................................... 78
3.2.2 Параметры расчета....................................................................................... 79
3.2.3 Анализ полученных результатов ................................................................ 83
3.3 Снегонакопление вокруг отдельно стоящего куба в стационарной
постановке.................................................................................................................. 86
3.3.1 Описание расчетной модели ....................................................................... 86
3.3.2 Параметры расчета....................................................................................... 86
3.3.3 Анализ полученных результатов ................................................................ 87
3.4 Снегонакопление на двускатном покрытии в нестационарной постановке . 88
3.4.1 Описание расчетной модели ....................................................................... 88
3.4.2 Параметры расчета....................................................................................... 89
3.4.3 Анализ полученных результатов ................................................................ 92
3.5 Снегонакопление на двускатном покрытии в стационарной постановке..... 96
3.5.1 Описание расчетной модели ....................................................................... 96
3.5.2 Параметры расчета....................................................................................... 96
3.5.3 Анализ полученных результатов ................................................................ 96
Выводы по главе 3................................................................................................... 100
ГЛАВА 4. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
СНЕГОНАКОПЛЕНИЯ НА ПОКРЫТИЯХ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ....................................................................................................... 102
4.1 Постановка задач расчетных исследований................................................... 1024
4.2 Численное моделирование снеговой нагрузки на покрытие
большепролетного сооружения («Цех №104») в нестационарной постановке 103
4.2.1 Описание расчетной модели ..................................................................... 103
4.3.2 Параметры расчета..................................................................................... 104
4.3.3 Анализ полученных результатов .............................................................. 107
4.3 Численное моделирование снеговой нагрузки на покрытие
большепролетного здания («Агора») в стационарной постановке .................... 111
4.3.1 Описание расчетной модели ..................................................................... 111
4.3.2 Параметры расчета..................................................................................... 115
4.3.3 Анализ полученных результатов .............................................................. 115
4.4 Численное и экспериментальное моделирование снеговой нагрузки
на покрытие большепролетного здания («Волна») ............................................. 118
4.4.1 Описание расчетных и экспериментальных моделей ............................ 118
4.4.2 Условия проведения эксперимента и параметры расчета ..................... 118
4.4.3 Анализ и сравнение полученных результатов ........................................ 123
Выводы по главе 4................................................................................................... 131
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 132
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................................... 134
