[发明专利]一种对称布置式建筑结构同步气弹-测压-测空气力装置

说明书

本发明公开了一种对称布置式建筑结构同步气弹‑测压‑测空气力装置，应用在风洞试验装置领域，包括建筑模型、安装座、基板、形变杆和应变片，本发明通过设计对称的建筑模型及风力传感器，可实现测出同一点的试验风力大小和空气惯性力的大小，试验风力大小和空气惯性力获得实际由风引起的气动力大小，使测量的实际由风引起的气动力数据更加准确，且可同时进行测压试验和气弹试验，全面反应模型振动对风荷载的影响，使实验分析用数据更加贴近实际情况，且提高试验效率。

技术领域

本发明属于风洞试验装置领域，具体涉及一种对称布置式建筑结构同步气弹-测压-测空气力装置。

背景技术

在设计超高层建筑时，结构的风致响应是设计过程中需要重点考虑的因素，因此在设计超高层建筑时，须用风洞试验来对建筑模型的风致效应进行研究。

现有技术中，可用于研究建筑模型风致效应的试验装置功能都较为单一，比如，常见的风洞测压试验装置所用的试验装置，其无法对模型在风致作用下的振动进行模拟，其测到的压力未包含结构振动的影响(流固耦合的影响)，因此测量结果无法全面反应模型振动对风荷载的影响，并且模型振动过程中会存在空气惯性力，现有的试验系统多忽略了对该因素力的测量，因此得到的实际由风引起的气动力结果不够精确。又如常见的风洞气弹试验所用的试验装置，由于无法测到作用在结构上的气动力，因此其测量结果也存在片面性。有少数能够在一套装置上进行测压试验和气弹试验的试验设备，却只能将测压试验和气弹试验两个试验分别进行，实验效率较低，且试验数据无法反应出振动对模型的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对称布置式建筑结构同步气弹-测压-测空气力装置，能同步进行测压试验和气弹试验，全面反应模型振动对风荷载的影响，并且测量出模型振动过程中的空气惯性力，使获得的实际由风引起的气动力结果更加精确。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种对称布置式建筑结构同步气弹-测压-测空气力装置，包括建筑模型、安装座、基板、形变杆和应变片；所述基板水平固定设置于风洞试验区域内，且基板上表面为有试验风一侧，下表面为无试验风一侧，基板中央垂直开设有安装孔；所述安装孔在水平方向上的左右两侧呈圆弧形；所述安装座通过一根转轴可转动设置于基板的安装孔内，且其水平方向上的左右两侧呈与安装孔型面相契合匹配的圆弧形；所述转轴平行试验风风向设置，且其轴心位于基板水平方向上的中轴线M上；所述安装座及安装孔左右两侧的圆弧形的圆心均在转轴的轴心处；所述建筑模型有完全相同的两个，分别连接设置于安装座的上下侧并关于中轴线M对称，每个建筑模型在垂直试验风风向的左右两侧设有风力传感器，且设置在两个建筑模型上的风力传感器关于中轴线M对称；所述形变杆有两根相对连接于基板下表面，每根形变杆均通过一根弹簧分别与建筑模型的左/右表面连接；所述应变片有两片分别镶嵌于两根形变杆相对外侧，且均位于弹簧上方。

优选的，还包括阻尼力模拟机构；所述阻尼力模拟机构包括连杆、阻尼片、容器和阻尼油；所述连杆上部连接于下侧的建筑模型下端中央，下部与阻尼片连接；所述容器开口向上，里面盛装阻尼油；所述阻尼片呈片状插放在阻尼油中，且其片状结构的窄面一侧与试验风风向平行。

优选的，所述风力传感器在每一个建筑模型高度方向上均布设有多个。

优选的，所述安装座与安装孔相契合匹配的圆弧形面之间的距离为1～3mm。

优选的，还包括柔性袋；所述柔性袋呈冗状连接于上侧建筑模型与基板上表面之间，以及下侧建筑模型与基板下表面之间，将安装座与安装孔相契合匹配的圆弧形面之间的间隙完全覆盖。

优选的，所述柔性袋为塑胶袋。

本发明的有益效果在于：