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摘要
为了研究屋盖积雪对低矮平屋面风场特性的干扰影响，基于风吹雪风洞试验，通过3D打印获得平屋面的3D积雪形态，并以无积雪模型作为对照，系统地开展了PIV风洞试验，并结合LES方法，研究了6组平屋面建筑有无积雪时的流场分布特性。试验研究表明：当无积雪时，来流在屋面前缘处分离后能形成典型的分离泡流动，分离泡内速度场存在明显逆流现象；当有积雪时，屋面上方的逆流减弱甚至消失，积雪显著地加快了流经屋面附近流场的速度，其最大速度增量约为0.6，同时，流线分布更贴合模型壁面，速度梯度增大，因此也相对增大了涡量值。基于LES方法对屋面上方的湍流特性进一步研究发现，积雪会使得屋面上方的时均湍动能和切应力均减小。但是对屋面迎风区域（1.0<s/H<1.5）的平均和脉动风压均有增大作用，其增大比值约为15%和20%。通过该研究可进一步对低矮建筑的风雪荷载作用机理展开分析，为屋盖结构的抗风雪设计提供参考。
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单位中冶建筑研究总院有限公司; 西南交通大学; 土木工程学院
