[發明專利]一種可快速調節空隙率的穿孔板風洞測試裝置

在審

• 申請號: 202211319630.6
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN115541171A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發明（設計）人: 沈國輝;鮑新源;闕凌輝;姜詠涵;陳勇;韓康輝;李懿鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發明公開了一種可快速調節空隙率的穿孔板風洞測試裝置。鋼隔板與風洞轉盤之間通過鋼螺桿連接，鋼隔板上方設有圓木板，圓木板與風洞轉盤之間通過木桿連接，圓木板開設有正方形通槽，測力天平放置在鋼隔板上，測力天平頂部穿過正方形通槽與測試體正方形鋁板相連，長方形邊框焊接于測試體正方形鋁板上表面，干擾體正方形鋁板固定連接在圓木板上，凹形邊框焊接在干擾體正方形鋁板上，橫向擋條和豎向擋條均吸附于長方形邊框和凹形邊框上，長方形邊框和凹形邊框在同一個平面內，長方形邊框和凹形邊框上均設有刻度線。本發明可以實現風洞中空隙率不同的穿孔板風荷載的測試，還可以研究不同空隙形式如矩形孔和條形孔對測試結果的影響。

技術領域

本發明屬于建筑工程領域的一種風洞測試裝置，尤其是涉及了一種可快速調節空隙率的穿孔板風洞測試裝置。

背景技術

為滿足防風要求和景觀要求，穿孔板在建筑工程領域中被廣泛應用。國內外規范沒有給出穿孔板風荷載的規定，其原因主要是穿孔板的造型復雜，涉及到孔的形狀、整體空隙率，這些參數對穿孔板的風荷載有很大的影響。為了保障穿孔板的抗風安全，需要精確獲得穿孔板在不同工況下的風荷載。通常采用在風洞中對穿孔板模型進行測力風洞試驗的方法來獲得風荷載結果。針對不同的場地情況、防風需求或景觀需求，實際工程中穿孔板的空隙率、空隙形式、工況往往各不相同。在常用方法中，針對每一種空隙率和空隙形式的穿孔板風洞試驗都需要重新制作試件。同時穿孔板本身面積較大，風洞測力只能測試某一小塊，因此測試時還需要考慮周邊穿孔板的干擾，以反映大面情況下穿孔板的風荷載。同時在穿孔板的模型制作中，穿孔板試件切割打磨生產周期長、試件在試驗中大多僅一次性使用，模型的代價也非常大。

發明內容

為了克服背景技術中的不足，快速地模擬不同空隙的穿孔板、提升試件使用率，需要開發一種可調節空隙率的穿孔板風荷載風洞測試裝置，為穿孔板的抗風設計提供依據。為了考慮穿孔板的空隙率對穿孔板風荷載的影響，本發明的目的在于提供了一種可快速調節空隙率的穿孔板風洞測試裝置，獲得不同空隙率參數情況下穿孔板的風荷載，同時還可實現僅有測試體和有周邊干擾兩種工況，并且還可以研究不同空隙形式如方孔、矩形孔和條形孔對測試結果的影響。

本發明技術方案如下：

穿孔板風洞測試裝置包括固定部件和穿孔板模型，穿孔板模型位于固定部件上面，固定部件中的測力天平與穿孔板模型相連；所述的固定部件包括鋼隔板、鋼螺桿、測力天平、圓木板和木桿，建筑風洞底部的風洞轉盤上方設有與風洞轉盤同軸的鋼隔板，鋼隔板的外周與風洞轉盤的內周之間通過多根鋼螺桿固定連接，圓形的鋼隔板上方設有與鋼隔板同軸的圓木板，圓木板的外周與風洞轉盤的外周之間通過多根木桿固定連接，圓木板的中央開設有正方形通槽，測力天平放置在鋼隔板的上表面，測力天平頂部穿過正方形通槽與穿孔板模型相連，測力天平的上表面與圓木板的上表面平齊。

所述的穿孔板模型包括測試體穿孔框架、干擾體穿孔框架、橫向擋條和豎向擋條，測試體穿孔框架通過固定部件與干擾體穿孔框架連接；

測試體穿孔框架包括測試體正方形鋁板和長方形邊框，測試體正方形鋁板平行于圓木板放置且位于正方形通槽中部的上方，測試體正方形鋁板放置在測力天平的上表面，長方形邊框為一塊平板框，長方形邊框的底端焊接于測試體正方形鋁板中間的上表面，多個橫向擋條吸附于長方形邊框的一個面上，多個豎向擋條吸附于長方形邊框的另一個面上；

干擾體穿孔框架包括兩塊干擾體正方形鋁板和凹形邊框，兩塊干擾體正方形鋁板均通過螺栓固定安裝在圓木板的上表面，兩塊干擾體正方形鋁板分別位于測試體正方形鋁板的兩側，干擾體正方形鋁板與測試體正方形鋁板之間存在間隔縫隙，凹形邊框為一塊倒置的凹字形平板框，凹形邊框下部的兩塊外凸結構分別焊接在兩塊干擾體正方形鋁板上，多個橫向擋條吸附于凹形邊框的一個面，多個豎向擋條吸附于凹形邊框的另一個面；

所述的長方形邊框和凹形邊框在同一個平面內，長方形邊框位于凹形邊框的內凹處，凹形邊框與長方形邊框之間存在間隔縫隙。