[发明专利]轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置及实验方法

权利要求书

1.轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：包括风机(1)、管道(2)、遮挡板(3)、风速传感器(4)、试件(5)以及位移传感器(6)；所述管道(2)为垂直弯折管道，其竖直一端与风机(1)上端连接，其水平一端出风口外由近及远依次布设有遮挡板(3)、风速传感器(4)、试件(5)、位移传感器(6)；所述出风口中心、遮挡板(3)的中心、风速传感器(4)、试件(5)的中心以及位移传感器(6)均设置在一条水平直线上；所述风速传感器(4)以及位移传感器(6)均与计算机连接，通过计算机实现风速数据和位移数据的同步采集。

2.根据权利要求1所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述管道(2)的水平段下连接设置有支座(7)，所述遮挡板(3)、风速传感器(4)、试件(5)、位移传感器(6)也均固定设置在支座(7)上，所述出风口、遮挡板(3)、风速传感器(4)、试件(5)、位移传感器(6)均间隔预留有一定距离。

3.根据权利要求2所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述出风口与遮挡板(3)之间的距离、所述遮挡板(3)与风速传感器(4)之间的距离、所述风速传感器(4)与试件(5)之间的距离均在70mm-150mm之间；所述试件(5)与位移传感器(6)之间的距离为150mm-400mm之间。

4.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述风机(1)为可调风速并沿管道(2)输送均匀风的风机。

5.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述管道(2)为直径为80mm-120mm的PVC管。

6.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述遮挡板(3)可快速开合。

7.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述风速传感器(4)为热式风速仪，采样频率为50Hz。

8.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述支座(7)高度可调节。

9.根据权利要求2-3任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置，其特征在于：所述位移传感器(6)为非接触式直线位移传感器，采样频率为50Hz。

10.一种根据权利要求1-9任一权利要求所述的轻型围护结构风荷载动力放大系数的实验装置的实验方法，其特征在于：通过所述实验装置获取匀速风速作用下的试件静位移u_st和在瞬时风作用下的最大位移u₀，进而通过下式求得动力放大系数R_d

R_d＝u₀/u_st (1-1)

具体包括如下步骤：

第一步，搭建所述实验装置，将风速传感器(4)以及位移传感器(6)与计算机连接；

第二步，闭合遮挡板(3)，调节风速到某一规定值；

第三步，打开数据采集软件，开始采集数据；

第四步，快速打开遮挡板(3)；

第五步，采集获得瞬时风作用下的最大位移u₀；

第六步，保持风机(1)运转2-5min，2-5min后获取8-15s的位移数据，对位移数据取平均获得匀速风速作用下的试件静位移u_st；

第七步，通过式(1-1)求得R_d；

第八步，重复第二步～第七步3-5次，获得3-5个R_d，对3-5次实验的结果取平均最终获得该试件(5)的动力放大系数R_d。