[实用新型]桥梁拉索模型风阻力系数的增益测力装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种桥梁拉索模型风阻力系数的增益测力装置，具体涉及到利用杠杆原理、多根排列方式测量毫米级直径桥梁拉索模型风阻力的方法。

背景技术

风洞试验是研究结构抗风性能的主要方法之一。对于大跨度缆索承重桥梁，拉索(主缆)上阻力风荷载占总体风荷载的比例很大。为保证全桥气弹模型风洞试验准确可靠，有必要准确标定模型拉索风阻力系数。

由于全桥模型整体比例较小，例如1:100，甚至更小。拉索模型直径一般在0.5-2mm之间。例如直径为1mm，长度为1m的拉索在10m/s风速作用下，阻力大约只有0.06N。而风洞中常用测力天平量程一般都在几十牛顿以上。因此，测试精度无法通过常规方法保证。虽然也有非常规小量程天平，但需专门投入很可观经费购置，且用途范围较窄。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对风洞试验的需要，提供一种测定毫米级直径桥梁拉索模型风阻力系数的装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：桥梁拉索模型风阻力系数的增益测力装置包括拉索模型、杠杆和测力天平；风洞底面之下布置有天平和杠杆；拉索模型一端发散式与风洞顶面连接，另一端与杠杆力臂较长一端连接，拉索模型在风洞顶面和风洞底面之间形成三角形结构，拉索模型不少于2根；杠杆力臂较短一端连接测力天平。拉索风阻力通过杠杆传递到天平，通过杠杆原理放大风阻力，提高天平测力精度。为了进一步增大阻力，提高试验精度，可以增加直径相同拉索模型对称排列设置于风洞顶面和风洞底面之间。

所述的拉索模型的直径为毫米级。

所述杠杆起到连接拉索模型和天平的作用，可调整杠杆支点位置来改变增益比例。杠杆支点处宜设置转动轴承，减小摩擦力对测量精度的影响。杠杆宜选用轻质刚性材料，并置于风洞试验段外部，保证其不受风荷载作用。

所述的拉索模型的间距大于20倍拉索模型的直径。

作为一种测定毫米级直径桥梁拉索模型风阻力的方法，相对于一般拉索风阻力测量方法，本实用新型的优点有：

1、是一种切实可行的测量小直径拉索风阻力系数的方法，所需装置简单可靠，制作容易。

2、可以利用常用量程测力天平，不需要为测量小直径拉索风阻力系数单独购买小量程天平。

附图说明

图1是桥梁拉索模型风阻力系数的增益测力装置的结构示意图。

图2是杠杆横臂支点处构造示意图。

图中：1毫米级直径拉索模型；2杠杆；3杠杆支点；4测力天平；5风洞顶面；6风洞底面。 

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，测定毫米级直径桥梁拉索模型风阻力系数将拉索模型1的一端连接于风洞顶面，另一端连接至杠杆横臂2端部，风洞顶板和杠杆2各承担风阻力的1/2，杠杆2与测力天平4相连，在风荷载作用下，杠杆2有绕杠杆支点3转动的趋势，通过杠杆原理，风阻力可以放大数倍，满足测力天平4的量程需要，提高测量精度。为进一步放大拉索索力，可扇形布置多根拉索模 型1，最大程度利用横臂长度，增大天平端受力。根据风速、拉索总长度、拉索直径、天平显示读数及杠杆的增益倍数，可以很方便地确定拉索的阻力系数。