本發(fā)明涉及風(fēng)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在常規(guī)邊界層風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中模擬雷暴沖擊風(fēng)場(chǎng)的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

雷暴沖擊風(fēng)是一種在地面或近地面附近由雷雨天氣中極速下沉的氣流引起的災(zāi)害性強(qiáng)風(fēng)，對(duì)工程結(jié)構(gòu)有著極大的破壞性。近年由雷暴沖擊風(fēng)導(dǎo)致的高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)及大跨體育場(chǎng)館的損毀事故時(shí)有出現(xiàn)，造成非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失事故。為此，如何科學(xué)的、準(zhǔn)確合理的確定雷暴沖擊風(fēng)下結(jié)構(gòu)受到的風(fēng)荷載，是當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題。

當(dāng)前主要有三種手段用于評(píng)估結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載：風(fēng)洞試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)及數(shù)值模擬。風(fēng)洞試驗(yàn)是當(dāng)前最為可靠、有效及合理的確定結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載的主要手段；現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的實(shí)施極為困難，存在較大的不確定性，且所得結(jié)果代表性不足；數(shù)值方法進(jìn)行瞬態(tài)彈性風(fēng)振分析的可靠性也有待商榷。

由于雷暴沖擊風(fēng)場(chǎng)的特殊性，進(jìn)行雷暴風(fēng)場(chǎng)的全過(guò)程模擬需要建設(shè)專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，其造價(jià)成本高且不具有推廣性。近10年來(lái)國(guó)內(nèi)各科研院所陸續(xù)投資建造了幾十座常規(guī)大氣邊界層風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，在常態(tài)風(fēng)場(chǎng)的相關(guān)研究上取得了較為豐富的成果。但由于缺乏合適的雷暴沖擊風(fēng)風(fēng)場(chǎng)模擬方法和模擬裝置，常規(guī)邊界層風(fēng)洞中進(jìn)行危害性極大的雷暴沖擊風(fēng)試驗(yàn)存在很大困難。因此，迫切需要一種可在現(xiàn)有的常規(guī)大氣邊界層風(fēng)洞內(nèi)使用，無(wú)需大量資金人力投入，加工安裝方便，風(fēng)場(chǎng)模擬結(jié)果可靠有效的雷暴沖擊風(fēng)場(chǎng)模擬裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種在常規(guī)大氣邊界層風(fēng)洞中使用的模擬雷暴沖擊風(fēng)風(fēng)場(chǎng)的試驗(yàn)裝置，該裝置可模擬出用于結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載評(píng)估的具有多種比例尺的雷暴沖擊風(fēng)剖面，且通用性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用靈活，造價(jià)低廉，安裝測(cè)試方便、有效可靠，進(jìn)一步拓展了常規(guī)邊界層風(fēng)洞的試驗(yàn)研究功能，對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估雷暴沖擊風(fēng)下結(jié)構(gòu)的受力特性起積極作用，有效解決了當(dāng)前常規(guī)邊界層風(fēng)洞中雷暴沖擊風(fēng)荷載的模擬與評(píng)估問(wèn)題。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于模擬雷暴沖擊風(fēng)的風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，包括4個(gè)豎向支架、兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的垂直導(dǎo)流板和一個(gè)以上的斜導(dǎo)流板；所述豎向支架通過(guò)上下兩端的螺栓固定于風(fēng)洞試驗(yàn)段中，豎向支架沿高度方向均勻設(shè)置若干螺栓限位孔；所述垂直導(dǎo)流板兩側(cè)固定于豎向支架的螺栓限位孔上；所述斜導(dǎo)流板位于兩垂直導(dǎo)流板之間，其左右兩側(cè)邊的前后端設(shè)置兩組導(dǎo)軌；每組導(dǎo)軌均與滑塊滑動(dòng)連接，所述滑塊分別固定于相應(yīng)豎向支架的螺栓限位孔上，通過(guò)滑塊上下移動(dòng)可調(diào)整斜導(dǎo)流板的傾斜角度。

進(jìn)一步地，所述滑塊和垂直導(dǎo)流板均通過(guò)螺栓固定在豎向支架上。

進(jìn)一步地，所述豎向支架為槽鋼，相鄰兩個(gè)側(cè)面沿高度方向均勻設(shè)置若干螺栓限位孔，且上下兩端焊接中間開(kāi)孔的鋼制端板。

進(jìn)一步地，所述斜導(dǎo)流板和垂直導(dǎo)流板均為木質(zhì)合板。

進(jìn)一步地，所述斜導(dǎo)流板兩側(cè)邊的前后端分別設(shè)置有短導(dǎo)軌、長(zhǎng)導(dǎo)軌，所述長(zhǎng)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度大于短導(dǎo)軌，前端的導(dǎo)軌短在斜導(dǎo)流板角度調(diào)整時(shí)主要起旋轉(zhuǎn)軸作用；后端的長(zhǎng)導(dǎo)軌比較長(zhǎng)，可供滑塊大距離滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)斜導(dǎo)流板大角度調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌均設(shè)有防止與滑塊脫落的限位裝置。

進(jìn)一步地，所述的滑塊通過(guò)銷(xiāo)栓與導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，所述銷(xiāo)栓一端固定在滑塊上，另一端與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。

進(jìn)一步地，所述的斜導(dǎo)流板為平面板或弧形板。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）無(wú)需建設(shè)專(zhuān)門(mén)的雷暴沖擊風(fēng)實(shí)驗(yàn)室即可在常規(guī)邊界層風(fēng)洞中模擬雷暴沖擊風(fēng)剖面，節(jié)省了大量的財(cái)力、人力，且極大的拓展了常規(guī)邊界層風(fēng)洞的研究領(lǐng)域。

（2）構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用靈活，可根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)段的尺寸靈活調(diào)整裝置的組合方式。

（3）原理簡(jiǎn)單，安裝方便，通過(guò)調(diào)整斜導(dǎo)流板的數(shù)量和角度，可在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)模擬出不同比例尺度的雷暴沖擊風(fēng)剖面，滿(mǎn)足不同高度的高聳、高層建筑及大跨屋蓋結(jié)構(gòu)在雷暴沖擊風(fēng)下風(fēng)荷載測(cè)試需要。在現(xiàn)有的大氣邊界層風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)，通過(guò)調(diào)整該裝置中各組傾斜板的角度可方便的實(shí)現(xiàn)不同比例尺雷暴沖擊風(fēng)場(chǎng)的模擬。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明雷暴沖擊風(fēng)模擬裝置的三維示意圖；

圖中所示為：1-垂直導(dǎo)流板；2-斜導(dǎo)流板；3-豎向支架；4-端板；5-螺桿；6-短導(dǎo)軌；7-長(zhǎng)導(dǎo)軌；8-滑塊；9-螺栓限位孔；10-銷(xiāo)栓。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限如此。

如圖1所示，一種用于模擬雷暴沖擊風(fēng)的風(fēng)洞試驗(yàn)裝置，包括4個(gè)豎向支架3、兩個(gè)平行設(shè)置的垂直導(dǎo)流板和斜導(dǎo)流板2；所述斜導(dǎo)流板2位于垂直導(dǎo)流板1的中間，可根據(jù)試驗(yàn)需要設(shè)置多組斜導(dǎo)流板，本實(shí)施例為3組；豎向支架3高度方向均勻設(shè)置螺栓限位孔9；所述垂直導(dǎo)流板1兩側(cè)固定于豎向支架3的螺栓限位孔9上；豎向支架3上端與下端設(shè)有端板4，通過(guò)穿透端板4的長(zhǎng)螺栓5將豎向支架3分別固定在風(fēng)洞試驗(yàn)段的頂部和底部；所述斜導(dǎo)流板2前端兩側(cè)固定短導(dǎo)軌6，后端兩側(cè)固定長(zhǎng)導(dǎo)軌7；短導(dǎo)軌6和長(zhǎng)導(dǎo)軌7通過(guò)銷(xiāo)栓10固定有滑塊8，所述銷(xiāo)栓10一端固定在滑塊上，另一端與所述導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。所述滑塊8采用螺栓固定于豎向支架3的螺栓孔9上；斜導(dǎo)流板2角度變化時(shí)，所述銷(xiāo)栓10可在短導(dǎo)軌6和長(zhǎng)導(dǎo)軌7內(nèi)自由滑動(dòng)。上述的雷暴沖擊風(fēng)模擬裝置中，所述斜導(dǎo)流板2可通過(guò)滑塊8自由調(diào)整傾斜角度，且斜導(dǎo)流板2間距離和各自?xún)A角可根據(jù)試驗(yàn)需要獨(dú)立調(diào)整。

另外，所述斜導(dǎo)流板2和垂直導(dǎo)流板1均為木質(zhì)合板。所述導(dǎo)軌均設(shè)有防止與滑塊脫落的限位裝置。

本實(shí)施例的實(shí)施工作過(guò)程示例如下：

本實(shí)施例在使用時(shí)，首先將裝置的上端與下端固定于常規(guī)大氣邊界層風(fēng)洞內(nèi)，根據(jù)需要初步確定斜導(dǎo)流板2的安裝數(shù)量、角度及相互間的距離，在風(fēng)洞試驗(yàn)段內(nèi)通風(fēng)后即可在裝置的后端產(chǎn)生具有一定曲線形態(tài)的風(fēng)速剖面，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步對(duì)斜導(dǎo)流板2的角度和位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，直至得到理想的雷暴沖擊風(fēng)剖面形態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的方法，還可以開(kāi)發(fā)一系列的實(shí)施例，如采用一定弧度的斜導(dǎo)流板2或?qū)蓚?cè)的垂直導(dǎo)流板1非平行設(shè)置等等。

本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。