[实用新型]基于磁吸力的风荷载模拟试验装置

说明书

本实用新型公开了一种基于磁吸力的风荷载模拟试验装置及试验方法，包括电磁铁风力模拟系统、近长方体的建筑模型和激光位移测量装置，电磁铁风力模拟系统用于产生磁吸力，激光位移测量装置用于测量建筑模型端部的位移数据，电磁铁风力模拟系统、建筑模型和激光位移测量装置位于同一直线上，且电磁铁风力模拟系统和激光位移测量装置分别设置于建筑模型的两侧，建筑模型中每层楼板内均设置有若干根铁丝。本实用新型能够快速准确地测得建筑模型所能承受的极限风荷载，同时在建筑模型被破坏的时候不会对试验装置造成损害。

技术领域

本实用新型涉及一种风荷载模拟试验装置，尤其涉及一种基于磁吸力的近长方体建筑表面风荷载模拟试验装置。

背景技术

对于高层建筑和超高层建筑，其受到的风荷载较为显著。现阶段多通过风洞试验和结构计算以明确结构在风荷载作用下的效应，包括位移和内力等。但是，对于现阶段的风洞试验，刚体模型试验只能测得结构的整体和表面局部风荷载，气弹模型试验也只能得到结构的位移，均无法再现结构在风荷载作用下的破坏全过程。而在风洞试验中，如果结构模型破坏碎裂，则其碎片将飘散在风洞中，并会被卷入风机，造成风机损坏。因此，风洞试验无法进行破坏性试验，故无法再现结构在风荷载作用下的破坏过程。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于磁吸力的风荷载模拟试验装置，能够模拟测得建筑模型所能承受的极限风荷载，同时在建筑模型被破坏的时候不会对试验装置造成损害。

本实用新型采用下述技术方案：

基于磁吸力的风荷载模拟试验装置，其特征在于：包括电磁铁风力模拟系统、近长方体的建筑模型和激光位移测量装置，电磁铁风力模拟系统用于产生磁吸力，激光位移测量装置用于测量建筑模型端部的位移数据，电磁铁风力模拟系统、建筑模型和激光位移测量装置位于同一直线上，且电磁铁风力模拟系统和激光位移测量装置分别设置于建筑模型的两侧，建筑模型中每层楼板内均设置有若干根铁丝。

还包括水平距离调节装置，电磁铁风力模拟系统和建筑模型设置在水平距离调节装置上，且电磁铁风力模拟系统和建筑模型之间的水平距离可调。

水平距离调节装置采用绝缘导轨，绝缘导轨上分别滑动设置有电磁铁绝缘滑块和建筑模型绝缘滑块，电磁铁通过电磁铁塑料固定支架固定在电磁铁绝缘滑块上，建筑模型通过建筑模型塑料固定支架固定在建筑模型绝缘滑块上。

电磁铁风力模拟系统包括电磁铁、直流电源、精密电流表、变阻箱、开关和滑动变阻器，滑动变阻器的第一接线柱与直流电源正极相连，滑动变阻器的第二接线柱经开关与直流电源负极相连，滑动变阻器的滑动触头、精密电流表、变阻箱和电磁铁的线圈串联后与滑动变阻器的第二接线柱连接。

建筑模型中除顶层楼板外的每层楼板内均设置有若干根铜丝。

建筑模型为由砂浆制成的具有n层楼板的n层建筑模型，最高层楼板内设置k根铁丝，第t层楼板内设置有根铁丝，n＞1，1≤t≤n；第t层楼板内设置有根铜丝，n＞1，1≤t≤n；若干根铁丝和铜丝相互平行且均匀间隔设置在楼板内。

激光位移测量装置采用激光位移计，激光位移计的测量点高度与建筑模型顶端高度一致。

本实用新型利用通电导体对铁产生的磁吸力来模拟风荷载，由于建筑模型所受到的磁吸力为均布荷载，能准确模拟实际建筑物所受到的风力，快速准确地测得建筑模型所能承受的极限风荷载，同时在建筑模型被破坏的时候不会对传统的风洞试验装置造成损害。

附图说明

图1为本实用新型中基于磁吸力的风荷载模拟试验装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作以详细的描述：