[发明专利]一种试验水槽内弧板式透空堤所受压力的测量装置

说明书

本发明公开了一种试验水槽内弧板式透空堤所受压力的测量装置，其特点是，包括上部结构、透空堤主体和下部结构；所述的上部结构用于从上方固定透空堤主体；所述的下部结构用于从下方固定透空堤主体；所述的透空堤主体的高度可调节，可实现试验过程中透空堤主体的潜深、净空的变化；透空堤主体由两片相同的弧板构成，沿每一片弧板来浪向的中心线两侧，钻有两排圆形点压力孔，孔内安装点压力传感器，用来测量弧板上下表面的点压力；本发明的装置结构简单、易于操作，测量精度高，性能强。

技术领域：

本发明涉及结构物所受压力测量技术领域，特别涉及一种试验水槽内弧板式透空堤所受压力的测量装置，即在外部荷载（波浪、水流或者两者联合）作用下所受压力的测量装置。

背景技术：

随着海洋经济快速发展和“海上丝绸之路”经济带的建设，许多大型港口、码头、海洋平台、跨海大桥、浮式飞机场和人工岛等正逐步向海况恶劣、地质条件复杂的较深海域发展。在此背景下，传统的防波堤已无法满足海洋工程建设的要求。透空式防波堤因其结构简单、施工方便、生态环保和利于水体自由交换等优点，日益得到国内外学者的重视。学者们从现场试验和数值模拟等方面开展了较多的研究工作。由于实际工程中存在诸多的不确定因素，输入条件参数难以精确，致使数值模拟结果与实际工程还存在差距，具有一定的局限性；现场试验在具体实施过程中投入资金较大、周期长，且在外海的极端风浪条件下，很难开展有效的测量和试验数据的收集工作。即使在恶劣条件下开展外业工作，对原体观测仪器的保护、测量人员安全存在很大的隐患。为了解决工程中所提出的问题，人们开展了物理模型试验研究，其优点是：可在实验室中再现工程中发生的现象，同时可对实验中的主要因素进行独立控制。与现场实测对比，可进行方案的前期论证和优化，具有省时、省力的优点。目前国内外也有一些测量仪器，但均存在不同程度的问题，例如量程精度低、与弧板式透空堤安装不匹配、价格昂贵、受外界环境干扰大等。

发明内容：

本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种试验水槽内弧板式透空堤所受压力的测量装置。

本发明提供的技术方案是：一种试验水槽内弧板式透空堤所受压力的测量装置，其特殊之处在于，由上部结构、透空堤主体和下部结构三部分组成，三者连接为一个整体；

所述的上部结构从上方固定透空堤主体，上部结构包括纵梁、槽钢、短柱、长柱和钢板；所述的槽钢横向布置于水槽侧壁顶部，通过短柱与水槽锚固；所述的纵梁共有4条，其中水槽两侧壁顶部各有2条，分别位于槽钢两端的上部和下部，通过短柱与槽钢紧密连接，4条纵梁沿着水槽横向移动；所述的钢板共有2条，分别通过长柱与纵梁连接，通过螺杆与长条板锚固，将上部结构、透空堤主体和下部结构连接为一个整体；

所述的透空堤主体由2片相同的玻璃弧板构成，距离每一块玻璃弧板来浪向的中心线两侧位置，钻有两排圆形点压力孔，孔内安装点压力传感器，用来测量弧板上下表面的点压力；所述的透空堤主体两侧留有水平段，水平段的四个角上分别钻有用于固定的柱子孔；

所述的下部结构从下方固定透空堤主体，包括长条板和螺杆；所述的长条板固定于水槽底部，长条板共有条，长条板通过螺杆与钢板固定连接，螺杆穿过柱子孔。

进一步的，所述的透空堤主体的两片玻璃弧板沿螺杆移动，其各自位置和之间距离均可调，即透空堤主体的高度和净空可调。

进一步的，所述的透空堤主体采用有机玻璃制成。