[實用新型]一種近長方體建筑表面風荷載模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 201920046403.8
• 申請日: 2019-01-11
• 公開（公告）號: CN209589416U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 張軍鋒;涂保中;劉慶帥;臧恒通;彭良坤;楊淼
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08
• 代理公司: 鄭州萬創知識產權代理有限公司 41135
• 代理人: 任彬

本實用新型公開了一種近長方體建筑表面風荷載模擬試驗裝置，包括通電螺線管和設置在通電螺線管內的近長方體的建筑模型，建筑模型的前側表面和后側表面均設置有導線組，每組導線組均包括多根豎直均勻設置的并聯導線，多根并聯導線并聯后與第一直流電源連接；通電螺線管內部水平設置有絕緣平臺，建筑模型設置在絕緣平臺上，通電螺線管上纏繞的線圈導線與第二直流電源連接，通電螺線管內部磁感線方向與建筑模型表面設置的多根并聯導線的方向垂直。本實用新型能夠快速準確地測得建筑模型所能承受的極限風荷載，同時在建筑模型被破壞的時候不會對試驗裝置造成損害。

技術領域

本實用新型涉及一種近長方體建筑表面風荷載模擬試驗裝置，尤其涉及一種利用磁場對通電導線的產生的安培力模擬近長方體建筑表面風荷載的試驗裝置。

背景技術

對于高層建筑和超高層建筑，其受到的風荷載較為顯著。現階段多通過風洞試驗和結構計算以明確結構在風荷載作用下的響應，包括位移和內力等。但是，對于現階段的風洞試驗，剛體模型試驗只能測得結構的整體和表面局部風荷載，氣彈模型試驗也只能得到結構的位移，均無法再現結構在風荷載作用下的破壞過程。眾所周知，地震荷載是與風荷載相應的另一類動力作用，而振動臺試驗則可再現模擬結構在地震作用下的破壞過程。但在風洞試驗中，如果結構模型破壞碎裂，則其碎片將飄散在風洞中，并會被卷入風機，造成風機損壞。因此，風洞試驗無法進行破壞性試驗，故無法再現結構在風荷載作用下的破壞過程。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種近長方體建筑表面風荷載模擬試驗裝置，能夠快速準確地測得建筑模型所能承受的極限風荷載，同時在建筑模型被破壞的時候不會對試驗裝置造成損害。

本實用新型采用下述技術方案：

一種近長方體建筑表面風荷載模擬試驗裝置，包括通電螺線管和設置在通電螺線管內的近長方體的建筑模型，建筑模型的前側表面和后側表面均設置有導線組，每組導線組均包括多根豎直均勻設置的并聯導線，多根并聯導線并聯后與第一直流電源連接；通電螺線管內部水平設置有絕緣平臺，建筑模型設置在絕緣平臺上，通電螺線管上纏繞的線圈導線與第二直流電源連接，通電螺線管內部磁感線方向與建筑模型表面設置的多根并聯導線的方向垂直。

建筑模型的前側表面和后側表面均設置兩組導線組，每組導線組均包括多根豎直均勻設置的并聯導線，每組導線組中的多根并聯導線并聯后分別與對應的可變電阻和對應的第一直流電源連接，兩組導線組中的多根并聯導線均相互平行且均勻分布在建筑模型的前側表面和后側表面上，可變電阻與第一直流電源均位于通電螺線管外部。

每根并聯導線均上下豎直設置在建筑模型表面上，每根并聯導線的上部均與建筑模型表面緊密貼合，多根并聯導線中的至少一根并聯導線的下部不與建筑物表面貼合，用于連接多根并聯導線和直流電源的連接導線分別水平位于多根并聯導線的上方和下方，通電螺線管內部磁感線方向與建筑模型表面所布置的用于連接多組并聯導線和直流電源的連接導線的設置方向相平行。

通電螺線管設置在支座上，通電螺線管長度大于等于通電螺線管內徑的2.5倍，支座上表面開設與通電螺線管形狀相適配的弧形凹槽，通電螺線管設置在弧形凹槽內。

支座為絕緣支座。

建筑模型設置在絕緣平臺上，且通過建筑模型固定裝置與絕緣平臺固定。

多根并聯導線通過膠粘的方式和/或通過橫向設置的水平環箍均勻固定在建筑模型表面。

還包括用于測量建筑模型端部所產生的微小形變的激光位移計。

本實用新型利用通電螺線管內磁場對分布在建筑模型表面通電導線所產生的安培力來模擬風荷載，由于建筑模型所受到的安培力為均布荷載，能準確模擬實際建筑物所受到的風力，快速準確地測得建筑模型所能承受的極限風荷載，同時在建筑模型被破壞的時候不會對傳統的風洞試驗裝置造成損害。

附圖說明