雪粒在风力作用下会发生复杂的漂移运动，随着建筑物周围和屋盖上积雪的不均匀沉积，建筑的气动特征也会随着改变。大量的案例表明，屋面上雪粒的不均匀沉积及其造成的气动效应改变对建筑屋盖结构的安全、舒适和耐久度造成了明显的影响。因积雪造成的建筑物倒塌事故常出现于大型公共设施屋盖结构和简易钢结构中。为此，本文从试验研究和数值模拟方面进行了如下几方面的工作。
　　1)对常规积雪侵蚀实验方法进行了验证，发现常规方法试验结果存在失真的可能。针对常规方法无法考虑降雪因素和难以应用于复杂屋面模型的问题，本文改进了试验方法，在试验中考虑了降雪的影响。通过降雪试验总结了高低屋面和不同矢跨比球形屋面模型上的积雪分布规律。
　　2)提出了一种基于概率的半稳态欧拉-拉格朗日方法，来模拟屋面积雪变化。该方法中引入了准稳态概念，将计算过程分为几个稳定的阶段。每个阶段先计算稳态风场，之后释放粒子模拟降雪，采用拉格朗日法瞬态计算每颗雪粒的运动轨迹。通过统计粒子在屋面上的沉积概率，更新下个阶段的雪面边界条件。高低屋面模型的数值模拟结果和风洞试验、实测结果均相符，很好地重现了高低屋面上典型的积雪分布模式，并根据模拟结果推导得到了低屋面上积雪总量的计算公式。
　　3)提出了基于浸入边界法(IBM)的单相稳态欧拉-欧拉计算方法。该方法中空气相和雪相均采用欧拉法描述，屋顶积雪床面则采用浸入边界法模拟。该方法沿用了准稳态概念，通过更新每阶段开始时浸入(IB)点的坐标即可模拟雪面变化，从而避免了网格的重新划分。结合提出的壁面切应力修正模型，可以精确地计算出雪面摩擦速度。通过对比高低屋面、球形屋面模型的数值模拟、现场观测和风洞试验结果，验证了该方法的正确性和适用性，并分析了不同雪粒阀值摩擦速度、计算时长对球形屋面上积雪分布的影响。
　　4)由于前两种方法存在局限性，难以适用于足尺大跨屋面上积雪分布的模拟，最后提出了一种基于流体体积法(VOF)和凝固/融化(SAM)模型的准稳态数值模拟方法。该方法中流体和雪相均可采用稳态计算，并利用凝固液体模拟建筑物及雪面边界，避免了网格的重新划分。对降雪天气下高低屋面、双坡屋面上雪粒沉积过程进行了模拟，其结果与实测结果一致，验证了所提出的数值方法的可行性。最后利用该方法实现了对降雪天气下，一个足尺三跨悬索屋面上的雪相堆积过程的预测。