[發明專利]一種建筑風雨作用模擬試驗裝置

在審

• 申請號: 201911297978.8
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111076890A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王輝;李雷;葛健;馮建東
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01M9/08;G01M9/06
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 洪琴

本發明涉及風雨模擬的技術領域，尤其涉及一種建筑風雨作用模擬試驗裝置。該裝置包括管體、控制模塊，所述管體內設置有建筑模型，所述管體的一端設置有模擬自然風場的擬風模塊，所述管體內側設置有模擬雨的擬雨模塊，所述建筑模型外表面設置有風壓傳感器、雨壓傳感器，所述擬風模塊、擬雨模塊、風壓傳感器、雨壓傳感器與控制模塊的相應引腳連接。該發明的優點在于：本裝置能實現自然界不同風雨氣象條件，施加建筑表面所受的雨壓荷載作用，對比測量風雨聯合作用和純風場作用下建筑所受環境荷載值的差異，為風雨耦合荷載作用的理論研究提供有效的測試驗證裝置，并且通過位于管體內，降低外界環境對模擬實驗的影響。

技術領域

本發明涉及風雨模擬的技術領域，尤其涉及一種建筑風雨作用模擬試驗裝置。

背景技術

目前對于建筑風荷載的研究已相當成熟，但有關建筑風雨荷載耦合作用的研究較為缺乏，而已有理論分析表明，在某些情況下雨壓荷載作用較為顯著，風雨荷載耦合作用往往是導致建筑破壞的主要因素。傳統的建筑風荷載測量僅考慮了風的作用，并未考慮風雨聯合作用時風場與雨場的相互耦合產生的影響，因此未能真實反映實際建筑受環境荷載作用的情況，并也會受到外部環境的干擾。

發明內容

為了對比測試建筑風雨聯合作用和純風單獨作用情況下荷載的差異，旨在驗證在進行建筑抗風設計時不能忽略雨的作用力。為此，本發明提供一種建筑風雨作用模擬試驗裝置。本發明采用以下技術方案：

一種建筑風雨作用模擬試驗裝置，包括管體、控制模塊，所述管體內設置有建筑模型，所述管體的一端設置有模擬自然風場的擬風模塊，所述管體內側設置有模擬雨的擬雨模塊，所述建筑模型外表面設置有風壓傳感器及雨壓傳感器，所述擬風模塊、擬雨模塊、壓力傳感器與控制模塊的相應引腳連接。

優化的，所述建筑模型下方設置有轉動平臺。

優化的，所述擬風模塊包括固定在管體一端部的鼓風機，在鼓風機到建筑模型之間還依次設置有平行格柵網和粗糙元。

優化的，所述擬雨模塊包括將水引入的主水管、均與主水管導通的多根支水管，所述支水管朝下位置沿著其長度方向設置有模擬雨滴的出水口。

優化的，所有的所述支水管形成一個平面，所述管體上端面內沿著長度方向上設置有導軌，與導軌相對位置處的支水管遠離總水管的另一端部上設置有與導軌匹配的移動部件。

優化的，所述管體上端面總水管穿過的位置設置有長條孔，所述總水管隨著支水管在導軌上運動時沿著長條孔來回移動。

優化的，所述支水管上陣列設置有多個噴嘴，所有噴嘴橫縱陣列形成平面，所述噴嘴的下方還設置調節落在建筑上雨滴粒徑的網格布。

優化的，所述網格布與噴嘴的距離可調。

優化的，所述擬雨模塊下方還設置有雨水回收模塊，所述雨水回收模塊包括儲水盒，所述儲水盒通過輸出水管與總水管連接，所述輸出水管上還設置有水泵。

優化的，所述壓力傳感器粘附在建筑模型受力面，所述壓力傳感器為聚偏氟乙烯壓電薄膜制成。

本發明的優點在于：

(1)本裝置能實現自然界不同風雨氣象條件，施加建筑表面所受的雨壓荷載作用，對比測量風雨聯合作用和純風場作用下建筑所受環境荷載值的差異，為風雨耦合荷載作用的理論研究提供有效的測試驗證裝置，并且通過位于管體內，降低外界環境對模擬實驗的影響。

(2)在該方案中，轉動平臺可以調整建筑模型的受力面，所述壓力傳感器為聚偏氟乙烯壓電薄膜制成。

(3)其中鼓風機、平行格柵網、粗糙元設置的目的是使平行風轉變為存在風剖面的自然風場。