本发明专利技术的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，包括桥梁模型、风模拟单元、日照模拟单元、地面反射结构；本发明专利技术通过设置日照模拟单元和地面反射结构，模拟了太阳温度场对于桥梁的影响，为设计者提供温度对于桥梁的影响数据，有助于分析解决目前存在的桥梁建设的温度问题，通过侧边设置的鼓风机，以不同档位来调节风速大小，同时也可以调节风向角，借此模拟出自然环境下风对桥梁的静力作用、动力作用，同时反映出桥梁的风压值变化，作用于不同位置的风力对于桥梁的作用效果，为设计者在设计桥梁时提供了宝贵的实验数据，降低工程造价，结构简单，制造成本低、应用性好。应用性好。应用性好。
【技术实现步骤摘要】
一种模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置
[0001]本专利技术涉及桥梁实验装置
，尤其涉及一种模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置。
技术介绍
[0002]桥梁在正常使用状态下承受复杂时变的温度作用，桥梁结构的温度场不仅与地理位置、环境气温、雨雪寒潮气候现象、局部风场、太阳辐射与遮挡关系等众多因素相关，同时还会受到辐射、对流与热传导等作用的影响。针对于此，除了在现场进行相关试验，设计专利技术一种能够在实验室进行模拟实验的装置显得尤为重要。
[0003]现有研究多为针对桥梁模拟其所受风场和温度场的数值方法，或者是单独考虑风场的实验装置，并没有一种同时考虑风场和温度场组合作用到桥梁的实验装置；
[0004]在目前现有的技术方案中，如公开号为212363607U的中国专利技术，提出了一种可以方便安装模型、调节风偏角、对风洞无任何损伤、且对流场干扰小的实验装置，并没有把温度场的作用效果考虑在内；
[0005]与本申请最接近的公开号为105241773A的中国专利，考虑了日照、风、降雨的联合作用，但只着重强调了控制降雨量大小，而对于日照和风的调节并未做过多叙述。
[0006]然而，日照和风对于桥梁的影响极大，桥梁受到日光的直接照射，紫外线和周围环境的辐射；由于桥梁横断面各部位受光的条件不同，因此温度也不同，而且是随时变化的。另外各部位受热后又不能自由伸缩，因而引起温度应力；同时在风和温度耦合作用下桥梁结构会产生不同响应；现有技术并未对于日照和风的作用进行组合研究，且现有技术并不能合理考虑自然条件多因素共同作用，以至于实验结果参考性较低；
[0007]因此，本领域的技术人员致力于开发一种模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，设计一种能够实现桥梁在自然条件下的风、温度、辐射等因素作用的试验装置，并且可以很好地模拟这些因素在自然条件下的变化情况，以解决上述现有技术的不足。
技术实现思路
[0008]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是目前现有公开的技术不能合理考虑自然条件多因素共同作用，以至于实验结果参考性较低的缺陷问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，包括桥梁模型、风模拟单元、日照模拟单元、地面反射结构；所述桥梁模型安装于日照模拟单元中；所述地面反射结构连接日照模拟单元；所述风模拟单元位于桥梁模型、日照模拟单元、地面反射结构外侧部；
[0010]进一步地，所述风模拟单元包括鼓风机；所述鼓风机朝向桥梁模型、日照模拟单元、地面反射结构位置设置；所述鼓风机的风力风速大小、风向角可调，借此模拟出自然环境下风对桥梁的静力作用，动力作用，同时反映出桥梁的风压值变化，作用于不同位置的风力对于桥梁的作用效果；
[0011]进一步地，所述日照模拟单元包括日照模拟框架、日照模拟灯、日照模拟滑轮；所述日照模拟灯通过日照模拟滑轮安装于日照模拟框架上；
[0012]进一步地，所述日照模拟框架包括圆形框架、弧形框架；所述弧形框架呈拱形，模拟太阳运动轨迹；所述弧形框架两端通过轨道滑轮连接于圆形框架上，依据轨道滑轮的运动可使弧形框架进行圆周运动；
[0013]进一步地，所述日照模拟灯包括多种光照强度，可模拟多种直射温度，实现太阳光模拟；
[0014]进一步地，所述日照模拟滑轮包括三个小滑轮、三角架；所述三角架为三棱柱形状的框架，其三根侧棱上安装三个小滑轮；所述其中两个小滑轮设于弧形框架外侧，并位于同一平面；余下一个小滑轮位于弧形框架内侧，弧形框架从三个小滑轮中间位置穿过并与小滑轮完美贴合，小滑轮外轮廓弧度贴合弧形框架弧度，可实现小滑轮自身转动和带动整体在杆上滑动，所述设于内侧的三角架顶点处延伸一部分直杆，顶部安装日照模拟灯；
[0015]进一步地，所述轨道滑轮包括三个小滑轮、三角架；所述三角架为三棱柱形状的框架，其三根侧棱上安装三个小滑轮；其中两个小滑轮设于圆形框架上端，并位于同一平面，余下一个小滑轮位于圆形框架下端，圆形框架从三个小滑轮中间位置穿过并与小滑轮完美贴合，实现小滑轮自身转动和带动整体在杆上滑动，所述圆形框架上端两个三角架顶点位置分别延伸两条直杆连接弧形框架底端，使三角架与弧形框架一体成型；
[0016]进一步地，所述地面反射结构包括铺设的多层反射材料，该反射材料由多种反射率不同的材料组成，用于模拟自然土地的地表粗糙度；
[0017]进一步地，所述地面反射结构与日照系统框架通过多个竖直的支撑杆连接；所述支撑杆可伸缩；
[0018]进一步地，所述桥梁模型两端通过安装固定装置沿圆形框架任意直径位置安装固定；
[0019]进一步地，所述安装固定装置包括但不限于细线、铁丝、绳子；
[0020]进一步地，还可在日照模拟灯旁设置加热装置，进行日照的温度补充模拟；
[0021]进一步地，还可在桥梁模型旁设置加湿、除湿装置，进行日照的湿度模拟；
[0022]优选的，所述鼓风机功率低于100W；
[0023]优选的，所述圆形框架和弧形框架都是圆杆形结构；
[0024]优选的，所述小滑轮的滑动面为内凹结构，内凹结构的形状为半圆形，周径与圆形框架和圆形框架周径相同；
[0025]在本专利技术具体实施方式中，所述地面反射结构包括一层反射材料；
[0026]采用以上方案，本专利技术公开的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，具有以下优点：
[0027](1)本专利技术的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，通过设置了日照模拟单元和地面反射结构，模拟了太阳温度场对于桥梁的影响，为设计者提供温度对于桥梁的影响数据，有助于分析解决目前存在的桥梁建设的温度问题；
[0028](2)本专利技术的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，通过侧边设置的鼓风机，以不同档位来调节风速大小，同时也可以调节风向角，借此模拟出自然环境下风对桥梁的静力作用，动力作用，同时反映出桥梁的风压值变化，作用于不同位置的风力对于桥梁的
作用效果，为设计者在设计桥梁时提供了宝贵的实验数据，降低工程造价；
[0029](3)本专利技术的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，结构简单，制造成本低、应用性好；
[0030]综上所述，本专利技术公开的模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，通过设置了日照模拟单元和地面反射结构，模拟了太阳温度场对于桥梁的影响，为设计者提供温度对于桥梁的影响数据，有助于分析解决目前存在的桥梁建设的温度问题，通过侧边设置的鼓风机，以不同档位来调节风速大小，同时也可以调节风向角，借此模拟出自然环境下风对桥梁的静力作用、动力作用，同时反映出桥梁的风压值变化，作用于不同位置的风力对于桥梁的作用效果，为设计者在设计桥梁时提供了宝贵的实验数据，降低工程造价，结构简单，制造成本低、应用性好。
[0031]以下将结合具体实施方式对本专利技术的构思、具体技术方案及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟桥梁在风和日照共同作用下的实验装置，其特征在于，包括桥梁模型(8)、风模拟单元、日照模拟单元、地面反射结构(6)；所述桥梁模型(8)安装于日照模拟单元中；所述地面反射结构(6)连接日照模拟单元；所述风模拟单元位于桥梁模型(8)、日照模拟单元、地面反射结构(6)外侧部；所述风模拟单元包括鼓风机(1)；所述鼓风机(1)朝向桥梁模型(8)、日照模拟单元、地面反射结构(6)位置设置；所述鼓风机(1)的风力风速大小、风向角可调，借此模拟出自然环境下风对桥梁的静力作用，动力作用，同时反映出桥梁的风压值变化，作用于不同位置的风力对于桥梁的作用效果；所述日照模拟单元包括日照模拟框架、日照模拟灯(2)、日照模拟滑轮(3)；所述日照模拟灯(2)通过日照模拟滑轮(3)安装于日照模拟框架上；所述日照模拟框架包括圆形框架(5)、弧形框架(7)；所述弧形框架(7)呈拱形，模拟太阳运动轨迹；所述弧形框架(7)两端通过轨道滑轮(4)连接于圆形框架(5)上，依据轨道滑轮(4)的运动可使弧形框架(7)进行圆周运动；所述日照模拟滑轮(3)包括三个小滑轮(9)、三角架(10)；所述三角架(10)为三棱柱形状的框架，其三根侧棱上安装三个小滑轮(9)；所述其中两个小滑轮(9)设于弧形框架(7)外侧，并位于同一平面；余下一个小滑轮(9)位于弧形框架(7)内侧，弧形框架(7)从三个小滑轮(9)中间位置穿过并与小滑轮(9)完美贴合，小滑轮(9)外轮廓弧度贴合弧形框架(7)弧度，可实现小滑轮(9)自身转动和带动整体在杆上滑动，所述设于内侧的三角架(10)顶点处延伸一部分直杆，顶部安装日照模拟灯(2)；所述轨道滑轮(4)包括三个小滑轮(9)、三角架(10)；所述三角架(10)为三棱柱形状的框架，其三根侧棱上安装三个小滑轮(9)；其中两个小滑轮(9)设于圆形框架(5)上端，并位于同一平面，余下一个小滑轮(9)位于圆形框...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱金，唐勇，赵杰，孙云，黄旭，杨如刚，张伟勇，吴冬梅，李永乐，
申请(专利权)人：川南城际铁路有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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