三心圆柱壳结构通常应用在储煤仓结构中,像储煤仓这样的大跨结构对风雪荷载取值和分布较为敏感,近年来雪灾事故频发,导致的结构倒塌事故屡见不鲜。我国现行荷载规范只给出一些简单结构形式的雪荷载取值,结构形式为三心圆柱壳的储煤仓难以参照使用。本文利用风雪联合试验研究了三心圆柱壳屋盖的积雪分布特性,并开展了试验观测对雪颗粒本身物理性质进行了测量,结合CFD数值模拟对三心圆柱壳积雪分布规律进行了参数分析。主要工作和结论包括以下几个方面:(1)采用风雪联合试验系统进行风致雪漂移试验,模拟介质采用人造雪,确定试验需要满足的相似准则以及各项参数,开展了三心圆柱壳、矢跨比1/3和1/5柱壳模型在不同风向角、风速下的积雪分布试验,结果表明不同风向角下,三心圆柱壳屋盖由于风场影响会出现积雪局部堆积现象,不均匀雪荷载随风向角增大而变得明显。同时与柱壳屋盖比较不同之处,结果表明三心圆柱壳比柱壳可积雪范围大,同时更容易产生不均匀雪荷载。(2)通过试验观测获得不同坡度下积雪休止角数据,结果表明积雪休止角在不同坡度屋面板上均在60°左右,积雪与屋面板夹角随着坡度的增大而减小,到一定坡度时积雪将不能发生堆积,基于观测结果将积雪休止角定为60°。在此基础上建立应用于预铺法建模的数值模拟修正方法,对建模过程中模型坡度较大处的积雪形式进行修正。将修正后的方法应用于数值模拟中,与平屋盖以及三心圆柱壳试验结果对比,发现吻合较好。利用MATLAB建立雪荷载预测程序平台,通过对风致雪漂移计算中各项参数的设置,完成对特定结构在某一工况下的分析。(3)基于FLUENT的二次开发对不同风速、风向角以及跨度下的三心圆柱壳屋盖上的积雪分布进行了数值模拟,总结了屋面雪荷载分布规律与各参数之间关系,结果表明风速和风向角主要对屋面不均匀雪荷载有较大影响,局部积雪区域在不同工况下出现在不同位置,跨度主要影响屋盖中部区域的积雪分布系数。给出了针对三心圆柱壳结构雪荷载的设计建议,提供不同风向角、跨度下的积雪分布系数分区图以供参考。