一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统，包括：张拉机构，设置在风驱雨环境中，用于对待测膜结构进行张拉并形成具有稳定预张力的第一膜面；风速探测装置，安装在张拉机构迎风的一侧，风速探测装置用于采集风驱雨环境的风速数据；雨量采集装置，设置在风驱雨环境中，雨量采集装置用于采集风驱雨环境的雨量数据；位移采集装置，设置在张拉机构的下方，位移采集装置用于采集第一膜面上测点的位移数据；数据处理模块，风速探测装置、雨量采集装置、位移采集装置均与数据处理模块连接。本实用新型专利技术结构简单，降低了膜结构风驱雨荷载测试的成本，且便于操作，在保证高测试精度的同时适用范围更广，可广泛应用于建筑膜结构技术领域。术领域。术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统


[0001]本技术涉及建筑膜结构
，尤其涉及一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统。

技术介绍

[0002]建筑膜结构是近几十年来发展起来的新型空间结构，是柔性张拉膜和其他轻型空间结构的有机结合，具有丰富的建筑造型、优异的结构受力特点，被广泛地应用于体育场馆、展览馆、娱乐商业中心等大跨度建筑物中，被称誉为“21世纪的建筑”。膜结构属于一种低碳、绿色的建筑，符合我国经济与环境可持续发展的国家战略。随着北京奥运会场馆“鸟巢”、“水立方”、国家大剧院等一系列地标性建筑的崛起，国内的膜结构建设也将迎来一个新的高潮。
[0003]由于膜结构自重轻、刚度小，对动力荷载作用(如风、风驱雨和冰雹等)非常敏感，容易发生大幅度的振动和变形，所以膜结构的工程事故也屡见不鲜。目前，膜结构设计会参照国内唯一的膜结构设计规程——《膜结构技术规程》(CECS 158:2015)进行预先设计：以风荷载为主要不利荷载，同时兼并考虑其它不利荷载如雨、雪等对其产生的消极作用。但是在实际工程中，风荷载一般都会伴随着暴雨荷载，从而形成风驱雨荷载。在风驱雨荷载作用下产生的效应比单独风荷载或雨荷载要大，所以工程上会出现实际风速小于临界风速而失稳的情况，因此在膜结构设计中一般需要考虑风驱雨荷载作用的影响，以确定结构的最不利受荷情况。因此有必要研究膜结构风驱雨荷载的测量系统。
[0004]如何测量风驱雨荷载的大小是研究膜结构在风驱雨荷载作用下动力响应的前提。目前研究风驱雨荷载的主要方法有数值模拟和实验研究，并且都是对建筑房屋和桥梁的风驱雨荷载进行研究，尚未提出膜结构的风驱雨荷载的测量系统。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种低成本、方便快捷、测试精度高、适用范围广的建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统。
[0006]本技术所采取的技术方案是：
[0007]一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统，包括：
[0008]张拉机构，所述张拉机构设置在风驱雨环境中，所述张拉机构用于对待测膜结构进行张拉并形成具有稳定预张力的第一膜面；
[0009]风速探测装置，所述风速探测装置安装在所述张拉机构迎风的一侧，所述风速探测装置用于采集所述风驱雨环境的风速数据；
[0010]雨量采集装置，所述雨量采集装置设置在所述风驱雨环境中，所述雨量采集装置用于采集所述风驱雨环境的雨量数据；
[0011]位移采集装置，所述位移采集装置设置在所述张拉机构的下方，所述位移采集装置用于采集所述第一膜面上测点的位移数据；
[0012]数据处理模块，所述风速探测装置、所述雨量采集装置、所述位移采集装置均与所述数据处理模块连接。
[0013]进一步，所述张拉机构包括钢骨架和夹持装置，所述钢骨架包括水平支撑部和竖直支撑部，所述夹持装置用于将所述待测膜结构固定在水平支撑部和竖直支撑部上，使得所述待测膜结构形成具有稳定预张力的第一膜面。
[0014]进一步，所述夹持装置包括上夹板和下夹板，所述上夹板可拆卸地连接于所述下夹板，所述待测膜结构置于所述上夹板与所述下夹板之间。
[0015]进一步，所述风速探测装置包括风速探测针和钢支架，所述钢支架的底端通过夹具固定在所述钢骨架迎风的一侧，所述风速探测针通过螺栓固定在所述钢支架的顶端，所述风速探测针与所述数据处理模块连接。
[0016]进一步，所述雨量采集装置为雨量传感器。
[0017]进一步，所述位移采集装置包括多个激光位移传感器，所述待测膜结构上均匀设置有多个测点，所述激光位移传感器一一对应设置于所述测点的正下方，所述激光位移传感器与所述数据处理模块连接。
[0018]进一步，所述数据处理模块为计算机。
[0019]本技术的有益效果是：本技术的测试系统结构简单，降低了建筑膜结构风驱雨荷载测试的成本，且便于操作；本技术的操作过程方便快捷，通过获取待测膜结构在风驱雨环境中的位移数据，结合风驱雨环境的风速数据和雨量数据，可以对建筑膜结构在风雨耦合作用下的动力响应进行深入研究，为建筑膜结构的抗风抗雨设计提供理论基础，在保证高测试精度的同时适用范围更广。
附图说明
[0020]图1为本技术实施例提供的一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统的结构示意图；
[0021]图2为本技术实施例提供的一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统的信号连接图；
[0022]图3为本技术实施例提供的支承式膜结构的参数示意图。
[0023]附图标记：
[0024]10、张拉机构；11、钢骨架；12、夹持装置；20、风速探测装置；21、风速探测针；22、钢支架；30、雨量采集装置；40、位移采集装置；50、数据处理模块；60、待测膜结构；61、测点。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0026]参照图1和2，本技术实施例提供了一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统，包括：
[0027]张拉机构10，张拉机构10设置在风驱雨环境中，张拉机构10用于对待测膜结构60
进行张拉并形成具有稳定预张力的第一膜面；
[0028]风速探测装置20，风速探测装置20安装在张拉机构10迎风的一侧，风速探测装置20 用于采集风驱雨环境的风速数据；
[0029]雨量采集装置30，雨量采集装置30设置在风驱雨环境中，雨量采集装置30用于采集风驱雨环境的雨量数据；
[0030]位移采集装置40，位移采集装置40设置在张拉机构10的下方，位移采集装置40用于采集第一膜面上测点61的位移数据；
[0031]数据处理模块50，风速探测装置20、雨量采集装置30、位移采集装置40均与数据处理模块50连接。
[0032]如图1所示为本技术实施例提供的一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统的结构示意图，图1中数据处理模块50与风速探测装置20、雨量采集装置30以及位移采集装置40 通过电线连接，可以理解的是，图1所示连接方式仅为本技术的一种实施方式，数据处理模块50与风速探测装置20、雨量采集装置30以及位移采集装置40之间可以是有线通信连接也可以是无线通信连接。
[0033]如图2所示为本技术实施例提供的一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统的信号连接图，数据处理模块50用于下发控制指令对风速探测装置20、雨量采集装置30以及位移采集装置40进行控制，并接受风速探测装置20、雨量采集装置30以及位移采集装置40采集的数据进行后续处理。
[0034]具体地，本技术实施例在测试时通过张拉机构10对待测膜结构60进行张拉形成具有稳定预张力的第一膜面，通过风速探测装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统，其特征在于，包括：张拉机构，所述张拉机构设置在风驱雨环境中，所述张拉机构用于对待测膜结构进行张拉并形成具有稳定预张力的第一膜面；风速探测装置，所述风速探测装置安装在所述张拉机构迎风的一侧，所述风速探测装置用于采集所述风驱雨环境的风速数据；雨量采集装置，所述雨量采集装置设置在所述风驱雨环境中，所述雨量采集装置用于采集所述风驱雨环境的雨量数据；位移采集装置，所述位移采集装置设置在所述张拉机构的下方，所述位移采集装置用于采集所述第一膜面上测点的位移数据；数据处理模块，所述风速探测装置、所述雨量采集装置、所述位移采集装置均与所述数据处理模块连接。2.根据权利要求1所述的一种建筑膜结构风驱雨荷载的测试系统，其特征在于：所述张拉机构包括钢骨架和夹持装置，所述钢骨架包括水平支撑部和竖直支撑部，所述夹持装置用于将所述待测膜结构固定在水平支撑部和竖直支撑部上，使得所述待测膜结构形成具有稳定预张力的第一膜面。3.根据权利要求2所述的一种建...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长江，黄伟彬，郑周练，刘坚，王星，张梦佳，孙源君，盘荣杰，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：新型
国别省市：