[实用新型]一种气弹模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种气弹模型。

背景技术

超高层建筑体型变化多样，占地面积小，在人口稠密的大城市得到蓬勃发展。随着轻 质高强材料的广泛应用与施工技术的进步，超高层建筑的高度日益增加，柔度越来越大， 对风荷载愈加敏感，因此，风荷载成为了柔性超高层建筑的主要侧向荷载之一，其引起的 风致振动也是结构设计的主要控制因素。此时，由于结构-风的耦合作用而产生的气动弹性 效应不可忽略，因此，考虑气动弹性效应的振动响应一般通过气动弹性模型风洞试验获得。 合理有效的风洞实验技术和模型是获取可靠研究数据的重要基础。目前，常用的风洞试验 技术主要有：高频动态天平测力技术、刚体模型测压技术、气弹模型测振技术等，前两者 主要获得风荷载，后者主要获得风致响应。

气弹模型又分为弹性支撑刚性结构的单自由度气动弹性模型和多自由度气动弹性模 型。纯粹的刚性模型测压技术无法模拟实际风场中结构与流场的气动弹性效应；传统的多 自由度气动弹性模型能获得风与结构相互作用的振动响应，但是无法同时获得结构上的风 荷载，此外，多自由度气动弹性模型在设计技术、制造工艺、费用等问题上都存在较大困 难，因此，设计一种简单的、费用低的、满足实际结构相似比要求的、可拆卸的、可同时 测压和测振的多自由度气动弹性风洞实验模型以获得精确有效的风荷载和风致振动响应 等风洞实验数据的以及全面真实地反映风与结构的相互作用的模型是必要的。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种结构精简、成本低、可拆卸以及同时实现测压和测振的 气弹模型，具体技术方案如下：

一种气弹模型，包括用于安装的安装底座、下端设置在所述安装底座上且竖直设置的 芯棒、通过支撑组件设置在所述芯棒外围的外衣板组件；

所述外衣板组件包括由下至上依次设置的多个外衣板单件，所述外衣板单件包括至少 一块外衣板，所述外衣板的内部设有测压管，其外表面上设有与所述测压管相通的测压孔；

所述支撑组件包括由下至上依次设置的多个支撑单件，所述支撑单件的中心部位设有 与所述芯棒尺寸相匹配的通孔。

以上技术方案中优选的，所述安装底座上设有用于线路穿过的通道以及均布多个用于 安装的安装螺孔；所述安装底座为由钢板、铝板或者铁板制成的底座。

以上技术方案中优选的，所述外衣板单件包括四块外衣板；在水平面上，所述外衣板 单件的横截面为矩形结构；所述外衣板的材质为有机玻璃，相连两块所述外衣板之间通过 无间断刚接方式进行连接；上下相邻两个所述外衣板单件之间的间隙为0.1-0.5cm。

以上技术方案中优选的，所述芯棒为工字型结构的钢芯棒；所述支撑单件为镂空格结 构。

为了达到更好的技术效果，所述支撑单件上设有用于进行配重的卡槽。

以上技术方案中优选的，所述芯棒的下端焊接在所述安装底座上；所述支撑单件上的 所述通孔处通过夹片组件或者夹片组件与支撑块的组合刚接在所述芯棒上。

以上技术方案中优选的，所述夹片组件包括两块平行设置的钢夹片。

以上技术方案中优选的，还包括垫片，所述垫片的一侧连接所述支撑单件，其另一侧 连接所述外衣板；所述外衣板上设有螺丝安装孔，所述外衣板、垫片以及支撑单件之间通 过平头螺丝穿过所述螺丝安装孔进行刚性连接，所述平头螺丝帽的顶部与所述外衣板的外 表面齐平。

为了达到更好的技术效果，所述垫片为有机玻璃板垫片。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的气弹模型包括安装底座、芯棒、通过支撑组件设置在所述芯棒外 围的外衣板组件，外衣板组件包括由下至上依次设置的多个外衣板单件，所述外衣板单件 包括至少一块外衣板，所述外衣板的内部设有测压管，其外表面上设有与所述测压管相通 的测压孔；所述支撑组件包括由下至上依次设置的多个支撑单件，所述支撑单件的中心部 位设有与所述芯棒尺寸相匹配的通孔。整体结构精简；外衣板单件和支撑单件的形状和数 量可根据建筑物的实际外形和高度决定，通过相似理论的基础，使得本实用新型气弹模型 能够很好地模拟实际超高层建筑的动力特性与气动弹性特性，使模型实验能获得较为真实 可靠的风洞实验数据；测压管和测压孔的设计，实现本实用新型气弹模型同时测压与测振， 同时获得高层建筑的风荷载和风振响应信息，实现多功能应用。