一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置及方法，包括一辆具有敞开式车厢型汽车，柜式试验平台放置于敞开式车厢上，柜式试验平台上固定有圆形转盘，所述的圆形转盘上放有建筑试验模型，在柜式试验平台上设置有风速风向仪和皮托管，实验仪器线路放置在柜式试验平台内部，所述的柜式试验平台内部设有电流转换系统，传输线引入车厢内通过数据采集系统在计算机上进行数据采集和分析。本发明专利技术装置简单操作便利，占地面积小，无阻塞效应，能利用真实的环境状况，试验花费低廉，可成为风洞试验之外有益的补充方法，并可广泛适用于建筑风压及风压系数的测定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程抗风测量领域，具体涉及一种利用汽车在平整的道路上行驶产生风来测试放置于敞开式车厢试验平台上建筑风压系数的试验装置及方法。
技术介绍
建筑结构的安全性直接关系人们的生命财产安全，因此也成为人们关心的核心问题。风压是影响建筑物安全性的重要指标，也是建筑物外围护结构及其连接构件的主要荷载。目前测定风压最常用也最普遍的方法是风洞试验，其根据相似性原理，在边界层风洞内对建筑结构模型进行测压试验，根据模型外表面测点的风压获得建筑结构最不利风压值，以此作为建筑结构外围护结构设计风压。现有建筑结构模型风洞试验为建筑风压系数的测定提供了很好的测试方法并得到广泛应用和行业认可，然而风洞试验也存在造价昂贵、数量较少、测试成本较高、截面阻塞影响等缺陷，限制了建筑风压系数测试的广度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：针对上述现有技术的不足，提出一种成本低且无需风洞试验，而只需通过汽车试验的建筑结构外表面风压系数的测试装置和方法。本专利技术采用的技术方案为：一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，包括一辆具有敞开式车厢型汽车，柜式试验平台放置于敞开式车厢上，柜式试验平台上固定有圆形转盘，所述的圆形转盘上放有建筑试验模型，在柜式试验平台上设置有风速风向仪和皮托管，实验仪器线路放置在柜式试验平台内部，所述的柜式试验平台内部设有电流转换系统，传输线引入车厢内通过数据采集系统在计算机上进行数据采集和分析。进一步，所述的圆形转盘用于保证建筑模型转动，从而测试不同风向角下建筑模型风压，圆形转盘固定于柜式试验平台上部，圆形转盘通过电机制动，由变频器控制圆盘转角。进一步，所述的建筑试验模型具有足够的强度和刚度以保证在实验风速下不会发生振动和变形。进一步，所述的皮托管用于测量建筑模型附近无干扰区域来流静压和总压。进一步，所述的风速风向仪用于实时获取试验区域风速风向数据。本专利技术利用汽车行驶产生风来测试放置于敞开式车厢试验平台上建筑风压系数的试验方法，包括如下步骤：第一步：设置、检查和调整建筑风压系数测试装置的所有仪器设备，包括汽车、柜式试验平台、电源及电流转换系统、圆形转盘、风速风向仪、皮托管、试验控制系统、数据采集系统和数据处理系统，以保证后续的试验准确无误。第二步：接通电源，将建筑结构模型底端通过一个可转动的圆盘固定在柜式试验平台上，完成对建筑结构模型的设置和固定。第三步：启动汽车，在逐步加速后，当风速风向测定仪测得的风速为本次实验要求的风速风向时，使汽车保持直线匀速行驶，调整圆形转盘，使风向角符合本次试验要求。第四步：采集并分析试验数据，包括风速、风向和风压。第五步：若试验数据发生明显错误，再重新进行试验。第六步：待试验各个环节都确认无误时，则完成试验，停下汽车，拆卸柜式试验平台和模型仪器，并将建筑模型和仪器保存在柜式试验平台内部，关闭设备。本专利技术产生的有益效果是：本专利技术装置简单操作便利，占地面积小，无阻塞效应，能利用真实的环境状况，试验花费低廉，可成为风洞试验之外有益的补充方法，并可广泛适用于建筑物表面风压测定。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的俯视图；图3为柜式试验台的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1和图2所示，本专利技术是一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的装置，该装置主要由建筑模型1、圆形转盘2、皮托管3、柜式试验平台4、风速仪5和敞开式车厢型汽车6组成。柜式试验平台4放置在汽车6敞开式车厢上并固定，圆形转盘2固定在柜式试验平台4顶部中央，建筑模型1固定在圆形转盘2上，皮托管3放置在柜式试验平台4右后方预留的孔中，使皮托管4进风口对准车头方向并固定，风速风向仪5固定在柜式试验平台4左前方。试验选择路面平整度良好路段进行。试验开始前，先将敞开式车厢型汽车6行驶至一定速度，根据风速风向仪5显示风向数据通过圆形转盘2将试验模型调整到合适位置，根据风速风向仪5的风速数据，当同时满足试验要求时开始进行试验测试。试验过程中通过圆形转盘2对风向角多次调整，以获取不同风向角下建筑模型风压数据。试验结束后将柜式试验平台4解除固定，从汽车6车厢上卸下，并将柜式试验平台4上部仪器拆卸，放入柜式试验平台4内部保存。如图3所示，柜式试验平台4上部包括建筑模型1、圆形转盘2、皮托管3和风速风向仪5。建筑模型1按合适的缩尺比对长宽高三个方向进行等比例缩小，建筑模型1采用合适的试验材料，模型1拼装之前需要在测压孔位置预埋黄铜管并与PVC管紧密连接，并用胶水将建筑模型1粘接，再将PVC管通过圆形转盘预留孔引入柜式试验平台内部，并连接在压力传感器上测量建筑模型表面各测点的风压。圆形转盘2固定在柜式试验平台4上，通过放置于柜式试验平台4内部的电机以及变频器控制圆形转盘2转角。皮托管3放置于预留孔内固定，并通过PVC管连接到柜式试验平台4内部压力传感器上。风速风向仪5传输线放置在柜式试验平台4内部。上述各仪器传输线引入车厢内部，连接到数据采集系统进行数据采集处理。本专利技术不局限于上述具体实施方式,所属
的技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所作出的种种变换,均落在本专利技术的保护范围之内。另外，本专利技术中模型的高度和试验平台的宽度及长度制作时均要满足相关交通法规对货车车厢载货的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，其特征在于：包括一辆具有敞开式车厢型汽车，柜式试验平台放置于敞开式车厢上，柜式试验平台上固定有圆形转盘，所述的圆形转盘上放有建筑试验模型，在柜式试验平台上设置有风速风向仪和皮托管，实验仪器线路放置在柜式试验平台内部，所述的柜式试验平台内部设有电流转换系统，传输线引入车厢内通过数据采集系统在计算机上进行数据采集和分析。

【技术特征摘要】
1.一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，其特征在于：包括一辆具有敞开式车厢型汽车，柜式试验平台放置于敞开式车厢上，柜式试验平台上固定有圆形转盘，所述的圆形转盘上放有建筑试验模型，在柜式试验平台上设置有风速风向仪和皮托管，实验仪器线路放置在柜式试验平台内部，所述的柜式试验平台内部设有电流转换系统，传输线引入车厢内通过数据采集系统在计算机上进行数据采集和分析。2.根据权利要求1所述的一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，其特征在于：所述的圆形转盘用于保证建筑模型转动，从而测试不同风向角下建筑模型风压，圆形转盘固定于柜式试验平台上部，圆形转盘通过电机制动，由变频器控制圆盘转角。3.根据权利要求1所述的一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，其特征在于：所述的建筑试验模型具有足够的强度和刚度以保证在实验风速下不会发生振动和变形。4.根据权利要求1所述的一种利用汽车行驶风测试建筑风压系数的试验装置，其特征在于：所述的皮托管用于测量建筑模型附近无干扰区域来流静压和总压。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李胜利，武昊，郑舜云，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41