全球首套“大跨空间结构风-雨-热-雪全过程联合模拟试验系统”研制成功

2025-07-26 06:24:11　来源：云飞扬

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　　中新网哈尔滨7月25日电 (张又元张国龙)记者25日从哈尔滨工业大学获悉，国际首套“大跨空间结构风-雨-热-雪全过程联合模拟试验系统”研制成功并通过国家验收。中国冰雪工程研究由此正式迈入全要素耦合时代。

大跨空间结构风-雨-热-雪全过程联合模拟试验系统张国龙摄

　　“近年来，全球极端冰雪灾害频发，寒冷地区每年遭受不同程度的雪致工程灾害，大跨空间结构由于自身特点与应用广泛性，雪致工程灾害后果更为严重。”哈尔滨工业大学土木工程学院范峰教授告诉记者。

　　由范峰教授带领的雪荷载研究团队长期从事雪荷载理论与实践研究，主持编写了中国《建筑结构荷载规范》《工程结构通用规范》等标准中雪荷载章节，出版了中国建筑雪荷载研究第一部学术专著。

　　传统研究如同盲人摸象，现场实测依赖自然条件，数值模拟难解相变机理，风雪试验无法复现太阳辐射下的积雪消融。为能够清晰认识风、雨、热等环境因素影响下屋面积雪的堆积-消融-结晶-再堆积演变全过程机理，真实再现大跨空间结构屋面积雪环境，解决雪致工程灾害预防的重大问题，范峰教授团队获中国国家重大科研仪器研制项目支持，打造了这件模拟极端冰雪气候的利器。

零下15℃的寒风中，人造雪粒被狂风卷成漩涡张国龙摄

　　“我们压缩了自然气候的时空尺度。”团队成员哈工大土木工程学院张清文副教授介绍说：“风雪模块启动后，建筑模型屋面逐渐呈现自然堆雪过程；热辐射模块介入后，屋脊积雪渐成冰水混合物；而降雨模块喷射的过冷水滴撞击积雪表面，瞬间形成致命冰壳。”

　　通过各子系统的配合使用，该系统可创造性地解决风、雨、热、雪多因素条件下，屋面积雪连续累积变化全过程模拟研究的问题，最大程度还原屋面积雪堆积-漂移-消融-结晶-再堆积的周期性变化过程，从而获取最为真实的大跨屋面雪荷载研究数据。

　　此系统的研制为深入揭示大跨空间结构风-雨-热-雪耦合作用下屋面积雪全过程演变机理，提供了国际上独一无二的试验平台。(完)

【编辑:张子怡】

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