[發明專利]一種建筑結構跑車試驗風壓測試裝置及方法

無效

• 申請號: 201610126220.8
• 申請日: 2016-03-07
• 公開（公告）號: CN105699046A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 李勝利;武昊;鄭舜云;徐婷婷;毋光明
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 楊妙琴

技術領域

本發明涉及風壓作用下的高層建筑測壓設備及方法，具體涉及一種建筑結構跑車試驗風壓測試裝置及方法。

背景技術

建筑結構的安全性直接關系人們的生命財產安全，因此也成為人們關心的核心問題。風壓是影響建筑物安全性的重要指標，也是建筑物外圍護結構及其連接構件的主要荷載。目前測定風壓最常用也最普遍的方法是風洞模擬實驗，其根據相似性原理，在邊界層風洞內對建筑結構進行模型測壓試驗，根據模型外表面測點的風壓系數時程獲得建筑物圍護結構最不利風壓值，以此作為建筑結構外圍護結構設計風壓。現有建筑結構模型風洞試驗往往受風洞截面和風速限制，造成風洞試驗測試結果不夠真實、準確,并且風洞試驗造價昂貴，成本較高。本文提出的利用跑車在平整的道路上行駛產生風來測試固定于車頂的建筑結構模型風壓的跑車試驗方法是改善這一問題的重要途徑。

發明內容

本發明所要解決的問題是：針對上述現有技術的不足，提出一種成本低且無需風洞模擬試驗，而只需通過跑車試驗的建筑結構外表面風壓測試裝置。

本發明采用的技術方案為：一種利用跑車在平整的道路上行駛產生風來測試固定于車頂的建筑結構風壓的跑車試驗裝置，包括一輛改裝后的跑車，所述的跑車頂棚帶天窗且經過改進保證水平，車頂中部設有可升降的試驗平臺，在試驗平臺上固定有轉動圓盤，轉動圓盤上放置建筑試驗模型，在車頂上設有風速風向儀。

進一步，所述的試驗平臺包括設置在跑車頂部天窗兩側的軌道，平臺通過兩邊的鉸支座分別連接伸縮桿，在伸縮桿的另一端通過滑輪固定在軌道上。

進一步，所述的轉動圓盤用于保證建筑模型轉動，從而測試不同風攻角下建筑模型風壓，轉動圓盤固定于升降平臺上，轉動圓盤通過電機制動。

進一步，所述的建筑試驗模型具有足夠的強度和剛度以保證在實驗風速下不會發生振動和變形。

進一步，所述的跑車內部設有試驗控制系統、數據采集系統和數據分析系統。

進一步，建筑試驗模型上設有風壓測點，在風壓測點處粘貼有測壓傳感器。

本發明所采用的測試方法包括如下步驟：

第一步：設置、檢查和調整建筑試驗模型在內的所有儀器設備，包括跑車、試驗平臺及其軌道、轉動圓盤、風速風向測定儀、試驗控制系統、數據采集系統和數據處理系統，以保證后續的試驗準確無誤；

第二步：將建筑試驗模型底端通過一個可轉動的圓盤固定在車頂平臺上，完成對建筑試驗模型的設置和固定。

第三步：升起試驗平臺并啟動跑車，在逐步加速后，當風速風向測定儀測得的風速為本次試驗要求的風速風向時，使跑車保持直線勻速行駛，調整轉動圓盤，使風攻角符合本次試驗要求；

第四步：采集并分析試驗數據，包括風速、風向和風壓；

第五步：若試驗數據發生明顯錯誤，再重新進行試驗；

第六步：待試驗各個環節都確認無誤時，則完成試驗，停下跑車，降下試驗平臺，拆卸建筑試驗模型，關閉設備。

本發明產生的有益效果是：本發明裝置簡單操作便利，試驗花費低廉，試驗條件較風洞試驗要求較低，廣泛適用于建筑物表面風壓測定。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明的俯視圖；

圖3為風速風向測定儀的結構示意圖；

圖4為升降式試驗平臺的升起示意圖；

圖5為升降式試驗平臺的降下示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

如圖1和圖2所示，本發明是一種建筑結構跑車試驗風壓測試裝置，該裝置主要由改裝后的跑車1、升降式試驗平臺2、風速風向測定儀5和轉動圓盤6組成，其中升降式試驗平臺設置跑車頂棚中部的開口處。車頂表面粘貼有一層磨砂薄膜，建筑模型3固定在轉動圓盤6上，風速風向測試儀5固定于車頂右角，跑車試驗可以選擇路已修好但未通車道路進行。

如圖3所示，風速風向測試儀5放置于車頂上，在風速風向測試儀的底座上開有數據傳輸口4，信號線通過數據傳輸口和車窗玻璃將其與車內數據采集系統相連結，實現對風速風向的實時數據獲取。