一種氣彈模型的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氣彈模型。
【背景技術(shù)】
[0002]超高層建筑體型變化多樣，占地面積小，在人口稠密的大城市得到蓬勃發(fā)展。隨著輕質(zhì)高強材料的廣泛應用與施工技術(shù)的進步，超高層建筑的高度日益增加，柔度越來越大，對風荷載愈加敏感，因此，風荷載成為了柔性超高層建筑的主要側(cè)向荷載之一，其引起的風致振動也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要控制因素。此時，由于結(jié)構(gòu)-風的耦合作用而產(chǎn)生的氣動彈性效應不可忽略，因此，考慮氣動彈性效應的振動響應一般通過氣動彈性模型風洞試驗獲得。合理有效的風洞實驗技術(shù)和模型是獲取可靠研究數(shù)據(jù)的重要基礎(chǔ)。目前，常用的風洞試驗技術(shù)主要有:高頻動態(tài)天平測力技術(shù)、剛體模型測壓技術(shù)、氣彈模型測振技術(shù)等，前兩者主要獲得風荷載，后者主要獲得風致響應。
[0003]氣彈模型又分為彈性支撐剛性結(jié)構(gòu)的單自由度氣動彈性模型和多自由度氣動彈性模型。純粹的剛性模型測壓技術(shù)無法模擬實際風場中結(jié)構(gòu)與流場的氣動彈性效應;傳統(tǒng)的多自由度氣動彈性模型能獲得風與結(jié)構(gòu)相互作用的振動響應，但是無法同時獲得結(jié)構(gòu)上的風荷載，此外，多自由度氣動彈性模型在設(shè)計技術(shù)、制造工藝、費用等問題上都存在較大困難，因此，設(shè)計一種簡單的、費用低的、滿足實際結(jié)構(gòu)相似比要求的、可拆卸的、可同時測壓和測振的多自由度氣動彈性風洞實驗模型以獲得精確有效的風荷載和風致振動響應等風洞實驗數(shù)據(jù)的以及全面真實地反映風與結(jié)構(gòu)的相互作用的模型是必要的。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型目的在于提供一種結(jié)構(gòu)精簡、成本低、可拆卸以及同時實現(xiàn)測壓和測振的氣彈模型，具體技術(shù)方案如下:
[0005]—種氣彈模型，包括用于安裝的安裝底座、下端設(shè)置在所述安裝底座上且豎直設(shè)置的芯棒、通過支撐組件設(shè)置在所述芯棒外圍的外衣板組件；
[0006]所述外衣板組件包括由下至上依次設(shè)置的多個外衣板單件，所述外衣板單件包括至少一塊外衣板，所述外衣板的內(nèi)部設(shè)有測壓管，其外表面上設(shè)有與所述測壓管相通的測壓孔；
[0007]所述支撐組件包括由下至上依次設(shè)置的多個支撐單件，所述支撐單件的中心部位設(shè)有與所述芯棒尺寸相匹配的通孔。
[0008]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述安裝底座上設(shè)有用于線路穿過的通道以及均布多個用于安裝的安裝螺孔;所述安裝底座為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座。
[0009]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述外衣板單件包括四塊外衣板;在水平面上，所述外衣板單件的橫截面為矩形結(jié)構(gòu);所述外衣板的材質(zhì)為有機玻璃，相連兩塊所述外衣板之間通過無間斷剛接方式進行連接;上下相鄰兩個所述外衣板單件之間的間隙為0.1-0.5cm。
[0010]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述芯棒為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒;所述支撐單件為鏤空格結(jié)構(gòu)。
[0011]為了達到更好的技術(shù)效果，所述支撐單件上設(shè)有用于進行配重的卡槽。
[0012]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述芯棒的下端焊接在所述安裝底座上;所述支撐單件上的所述通孔處通過夾片組件或者夾片組件與支撐塊的組合剛接在所述芯棒上。
[0013]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，所述夾片組件包括兩塊平行設(shè)置的鋼夾片。
[0014]以上技術(shù)方案中優(yōu)選的，還包括墊片，所述墊片的一側(cè)連接所述支撐單件，其另一側(cè)連接所述外衣板;所述外衣板上設(shè)有螺絲安裝孔，所述外衣板、墊片以及支撐單件之間通過平頭螺絲穿過所述螺絲安裝孔進行剛性連接，所述平頭螺絲帽的頂部與所述外衣板的外表面齊平。
[0015]為了達到更好的技術(shù)效果，所述墊片為有機玻璃板墊片。
[0016]應用本實用新型的技術(shù)方案，具有以下有益效果:
[0017](I)本實用新型的氣彈模型包括安裝底座、芯棒、通過支撐組件設(shè)置在所述芯棒外圍的外衣板組件，外衣板組件包括由下至上依次設(shè)置的多個外衣板單件，所述外衣板單件包括至少一塊外衣板，所述外衣板的內(nèi)部設(shè)有測壓管，其外表面上設(shè)有與所述測壓管相通的測壓孔;所述支撐組件包括由下至上依次設(shè)置的多個支撐單件，所述支撐單件的中心部位設(shè)有與所述芯棒尺寸相匹配的通孔。整體結(jié)構(gòu)精簡；外衣板單件和支撐單件的形狀和數(shù)量可根據(jù)建筑物的實際外形和高度決定，通過相似理論的基礎(chǔ)，使得本實用新型氣彈模型能夠很好地模擬實際超高層建筑的動力特性與氣動彈性特性，使模型實驗能獲得較為真實可靠的風洞實驗數(shù)據(jù);測壓管和測壓孔的設(shè)計，實現(xiàn)本實用新型氣彈模型同時測壓與測振，同時獲得高層建筑的風荷載和風振響應信息，實現(xiàn)多功能應用。
[0018](2)本實用新型中安裝底座上設(shè)有用于線路穿過的通道以及均布多個用于安裝的安裝螺孔，便于布線和安裝;所述安裝底座為由鋼板、鋁板或者鐵板制成的底座，滿足模擬現(xiàn)實中建筑的剛度需求，使用壽命長。
[0019](3)本實用新型中外衣板單件包括四塊外衣板;在水平面上，所述外衣板單件的橫截面為矩形結(jié)構(gòu);所述外衣板的材質(zhì)為有機玻璃，相連兩塊所述外衣板之間通過無間斷剛接方式進行連接;上下相鄰外衣板單件之間留有一定的間隙0.1-0.5cm，使得外衣板組件不阻礙芯棒的變形、不參與模型的整體剛度，從而使得所設(shè)計的實驗模型與實際結(jié)構(gòu)的串聯(lián)多自由度振動形態(tài)相符;外衣板的數(shù)量及其材質(zhì)以及外衣板單件的形狀的設(shè)計，使得外衣板組件滿足剛性需求;外衣板單件可實現(xiàn)層層組裝，使外衣板上的測壓管路縮短，減少氣流畸變，從而獲得較為精確的表面風壓數(shù)據(jù)。
[0020](4)本實用新型中所述芯棒為工字型結(jié)構(gòu)的鋼芯棒;所述支撐單件為鏤空格結(jié)構(gòu)。在滿足模型剛度需求的同時，便于安裝和拆卸。
[0021](5)本實用新型中所述支撐單件上設(shè)有用于進行配重的卡槽?？ú鄣脑O(shè)計便于進行配重，滿足不同的需求，實用性強。
[0022](6)本實用新型中所述芯棒的下端焊接在所述安裝底座上，芯棒和安裝底座進行剛性連接，穩(wěn)定性好。所述支撐單件通過夾片組件或者夾片組件與支撐塊的組合剛接在所述芯棒上，所述夾片組件包括兩塊平行設(shè)置的鋼夾片?？蓪崿F(xiàn)芯棒和支撐單件之間的組裝和拆卸，便于更換芯棒改變整體結(jié)構(gòu)的基本力學特性而進行多方面的研究，或者便于改變不同外衣板組件的結(jié)構(gòu)而進行多方面的研究，節(jié)省科研或工程試驗成本。
[0023](7)本實用新型中還包括墊片，墊片的設(shè)計以及其安裝方式既可通過平頭螺絲使外衣板與支撐單件之間進行剛性連接，又可保證外衣板表面平整。
[0024]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0025]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0026]圖1是本實用新型優(yōu)選實施例1的氣彈模型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是圖1拆掉外衣板組件且安裝底座上省略掉通道和安裝螺孔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3是圖2的左視圖；
[0029]圖4是圖1的C-C斷面圖；
[0030]圖5是圖1中安裝底座的仰視圖；
[0031]其中，1、安裝底座，11、通道，12、安裝螺孔，2、芯棒，3、外衣板組件，31、外衣板單件，311、外衣板，4、支撐組件，41、支撐單件，411、通孔，412、螺絲安裝孔，5、夾片組件，51、鋼夾片，6、支撐塊，7、墊片；
[0032]A、測壓孔，B、安裝孔。
【具體實施方式】
[0033]以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以根據(jù)權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0034]實施例1:
[0035]參見圖1-圖5，一種氣彈模型，包括用于安裝的安裝底座1、下端設(shè)置在所述安裝底座I上且豎直設(shè)置的芯棒2、通過支撐組件4設(shè)置在所述芯棒2外圍的外衣板組件3。