本發(fā)明屬于土木工程抗風測量領域，具體涉及一種利用汽車在平整的道路上行駛產生風來測試放置于敞開式車廂試驗平臺上建筑風壓系數的試驗裝置及方法。

背景技術：

建筑結構的安全性直接關系人們的生命財產安全，因此也成為人們關心的核心問題。風壓是影響建筑物安全性的重要指標，也是建筑物外圍護結構及其連接構件的主要荷載。目前測定風壓最常用也最普遍的方法是風洞試驗，其根據相似性原理，在邊界層風洞內對建筑結構模型進行測壓試驗，根據模型外表面測點的風壓獲得建筑結構最不利風壓值，以此作為建筑結構外圍護結構設計風壓?，F有建筑結構模型風洞試驗為建筑風壓系數的測定提供了很好的測試方法并得到廣泛應用和行業(yè)認可，然而風洞試驗也存在造價昂貴、數量較少、測試成本較高、截面阻塞影響等缺陷，限制了建筑風壓系數測試的廣度。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的問題是：針對上述現有技術的不足，提出一種成本低且無需風洞試驗，而只需通過汽車試驗的建筑結構外表面風壓系數的測試裝置和方法。

本發(fā)明采用的技術方案為：一種利用汽車行駛風測試建筑風壓系數的試驗裝置，包括一輛具有敞開式車廂型汽車，柜式試驗平臺放置于敞開式車廂上，柜式試驗平臺上固定有圓形轉盤，所述的圓形轉盤上放有建筑試驗模型，在柜式試驗平臺上設置有風速風向儀和皮托管，實驗儀器線路放置在柜式試驗平臺內部，所述的柜式試驗平臺內部設有電流轉換系統(tǒng)，傳輸線引入車廂內通過數據采集系統(tǒng)在計算機上進行數據采集和分析。

進一步，所述的圓形轉盤用于保證建筑模型轉動，從而測試不同風向角下建筑模型風壓，圓形轉盤固定于柜式試驗平臺上部，圓形轉盤通過電機制動，由變頻器控制圓盤轉角。

進一步，所述的建筑試驗模型具有足夠的強度和剛度以保證在實驗風速下不會發(fā)生振動和變形。

進一步，所述的皮托管用于測量建筑模型附近無干擾區(qū)域來流靜壓和總壓。

進一步，所述的風速風向儀用于實時獲取試驗區(qū)域風速風向數據。

本發(fā)明利用汽車行駛產生風來測試放置于敞開式車廂試驗平臺上建筑風壓系數的試驗方法，包括如下步驟：

第一步：設置、檢查和調整建筑風壓系數測試裝置的所有儀器設備，包括汽車、柜式試驗平臺、電源及電流轉換系統(tǒng)、圓形轉盤、風速風向儀、皮托管、試驗控制系統(tǒng)、數據采集系統(tǒng)和數據處理系統(tǒng)，以保證后續(xù)的試驗準確無誤。

第二步：接通電源，將建筑結構模型底端通過一個可轉動的圓盤固定在柜式試驗平臺上，完成對建筑結構模型的設置和固定。

第三步：啟動汽車，在逐步加速后，當風速風向測定儀測得的風速為本次實驗要求的風速風向時，使汽車保持直線勻速行駛，調整圓形轉盤，使風向角符合本次試驗要求。

第四步：采集并分析試驗數據，包括風速、風向和風壓。

第五步：若試驗數據發(fā)生明顯錯誤，再重新進行試驗。

第六步：待試驗各個環(huán)節(jié)都確認無誤時，則完成試驗，停下汽車，拆卸柜式試驗平臺和模型儀器，并將建筑模型和儀器保存在柜式試驗平臺內部，關閉設備。

本發(fā)明產生的有益效果是：本發(fā)明裝置簡單操作便利，占地面積小，無阻塞效應，能利用真實的環(huán)境狀況，試驗花費低廉，可成為風洞試驗之外有益的補充方法，并可廣泛適用于建筑物表面風壓測定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視圖；

圖3為柜式試驗臺的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明是一種利用汽車行駛風測試建筑風壓系數的裝置，該裝置主要由建筑模型1、圓形轉盤2、皮托管3、柜式試驗平臺4、風速儀5和敞開式車廂型汽車6組成。柜式試驗平臺4放置在汽車6敞開式車廂上并固定，圓形轉盤2固定在柜式試驗平臺4頂部中央，建筑模型1固定在圓形轉盤2上，皮托管3放置在柜式試驗平臺4右后方預留的孔中，使皮托管4進風口對準車頭方向并固定，風速風向儀5固定在柜式試驗平臺4左前方。

試驗選擇路面平整度良好路段進行。試驗開始前，先將敞開式車廂型汽車6行駛至一定速度，根據風速風向儀5顯示風向數據通過圓形轉盤2將試驗模型調整到合適位置，根據風速風向儀5的風速數據，當同時滿足試驗要求時開始進行試驗測試。試驗過程中通過圓形轉盤2對風向角多次調整，以獲取不同風向角下建筑模型風壓數據。試驗結束后將柜式試驗平臺4解除固定，從汽車6車廂上卸下，并將柜式試驗平臺4上部儀器拆卸，放入柜式試驗平臺4內部保存。

如圖3所示，柜式試驗平臺4上部包括建筑模型1、圓形轉盤2、皮托管3和風速風向儀5。建筑模型1按合適的縮尺比對長寬高三個方向進行等比例縮小，建筑模型1采用合適的試驗材料，模型1拼裝之前需要在測壓孔位置預埋黃銅管并與PVC管緊密連接，并用膠水將建筑模型1粘接，再將PVC管通過圓形轉盤預留孔引入柜式試驗平臺內部，并連接在壓力傳感器上測量建筑模型表面各測點的風壓。圓形轉盤2固定在柜式試驗平臺4上，通過放置于柜式試驗平臺4內部的電機以及變頻器控制圓形轉盤2轉角。皮托管3放置于預留孔內固定，并通過PVC管連接到柜式試驗平臺4內部壓力傳感器上。風速風向儀5傳輸線放置在柜式試驗平臺4內部。上述各儀器傳輸線引入車廂內部，連接到數據采集系統(tǒng)進行數據采集處理。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式,所屬技術領域的技術人員從上述構思出發(fā),不經過創(chuàng)造性的勞動,所作出的種種變換,均落在本發(fā)明的保護范圍之內。另外，本發(fā)明中模型的高度和試驗平臺的寬度及長度制作時均要滿足相關交通法規(guī)對貨車車廂載貨的要求。