[发明专利]摆式气弹模型及气弹模型测震风洞试验方法

权利要求书

1.一种摆式气弹模型，包括高层建筑刚性模型、刚性支杆、支架；所述高层建筑刚性模型安装于竖直设置的刚性支杆上端，且位于支架上方；

其特征在于，还包括水平设置于支架上的扭转向振动层、X轴向振动层和Y轴向振动层；所述扭转向振动层包括第一弹簧和连接架，所述第一弹簧为两条，平行设置；所述连接架为对角线由刚性杆连接的方形框，所述连接架通过方形框对角线的两个顶点分别连接两条第一弹簧，所述第一质量块为两个，分别固定于方形框其余两个顶点上，所述刚性支杆连接于方形框中两条刚性杆连接的对角线交叉点；所述X轴向振动层包括沿X轴方向设置的第二弹簧，其沿X轴向的两端均固定于支架上，中部连接刚性支杆；所述Y轴向振动层包括沿Y轴方向设置的第三弹簧，其沿Y轴向的两端均固定于支架上，中部连接刚性支杆。

2.根据权利要求1所述的摆式气弹模型，其特征在于，所述X轴向振动层还包括滑道一；所述第二弹簧为两条，在水平面上平行设置；所述滑道一连接两条第二弹簧，并与第二弹簧垂直；所述刚性支杆穿过滑道一，并与滑道一滑动配合；所述Y轴向振动层还包括滑道二；所述第三弹簧为两条，在水平面上平行设置；所述滑道二连接两条第三弹簧，并与第三弹簧垂直；所述刚性支杆穿过滑道二，并与滑道二滑动配合。

3.根据权利要求2所述的摆式气弹模型，其特征在于，所述滑道一为两条平行设置的轨道，滑道二也为两条平行设置的轨道。

4.根据权利要求2所述的摆式气弹模型，其特征在于，还包括套装于刚性支杆上的轴承一、轴承二和轴承三，所述轴承一和轴承二分别设于滑道一和滑道二内；所述轴承三位于高层建筑刚性模型与支架之间。

5.根据权利要求2所述的摆式气弹模型，其特征在于，还包括与滑道二连接的第二质量块和与滑道三连接的第三质量块，所述第二质量块位于滑道二所在竖直平面外，所述第三质量块位于滑道三所在竖直平面外。

6.根据权利要求1所述的摆式气弹模型，其特征在于，还包括位于刚性支杆下方的油阻尼装置，所述刚性支杆下端伸入该油阻尼装置的阻尼油中。

7.根据权利要求1所述的摆式气弹模型，其特征在于，所述扭转向振动层与X轴向振动层或Y轴向振动层之间的距离大于X轴向振动层与Y轴向振动层之间的距离。

8.根据权利要求1所述的摆式气弹模型，其特征在于，所述高层建筑刚性模型为输电塔的刚性模型。

9.一种气弹模型测震风洞试验方法，其特征在于包括以下步骤：

1）安装如权利要求1-8任一项所述的摆式气弹模型；

2）根据试验要求分别调整扭转向振动层、X轴向振动层和Y轴向振动层中各弹簧的刚度和质量块的质量，使X轴向振动层和Y轴向振动层的振动频率满足试验对X轴和Y轴向的振动要求，使扭转向振动层的扭转惯量也满足试验要求；同时使整个模型的质量同样满足试验要求；

3）将上述满足试验要求的摆式气弹模型放入风场中，进行风洞试验。