[发明专利]考虑桥面与水面距离的廊桥风荷载风洞测试装置

说明书

本发明公开了一种考虑桥面和水面距离的廊桥风荷载风洞测试装置。在建筑风洞内，风洞转盘的上端面与廊桥模型的廊桥桥面模型的下端面之间，通过多个结构相同的连接装置连接，实现廊桥桥面模型与风洞转盘之间的距离调节；廊桥模型自下至上依次由廊桥桥面、多根支撑廊柱和上部廊亭模型组成；上部廊亭模型外表面布置有多个测压孔，测压孔通过测压软管连接到电子扫描阀，采集电子扫描阀中风压获得廊桥的风荷载；通过调节连接装置高度，实现不同桥面与水面距离的测试；通过转动风洞转盘，实现不同风向角下的测试。本发明可以模拟廊桥距离水面的不同高度，获得不同高度时廊桥的风荷载，分析廊桥与水面高度对廊桥风荷载的影响，为廊桥的抗风设计提供依据。

技术领域

本发明涉及风荷载的测试装置，尤其是涉及一种考虑桥面与水面距离的廊桥风荷载风洞测试装置。

背景技术

在现代化城市建设中，为满足人们的交通和景观要求，纷纷开始建设现代廊桥。现代廊桥由下部混凝土桥梁本体、中部支撑廊柱、上部木质廊亭组成，图6为现代廊桥的典型形式，现代廊桥上部廊亭的共同点是廊桥同一横截面侧向通常只有2根中间廊柱，结构体系稳定性不足，抗倾覆能力差，遇强风容易倒塌。近年来，现代廊桥上部廊亭的风致倒塌事故频发，对人民的生命财产安全造成很严重的损失。

对于现代廊桥的风荷载，通常需要风洞试验的测压手段来获得，但该方法通常不考虑水面的影响，直接将桥面当成地面，没有考虑桥下还有很大的净空，因此与实际情况有很大的差异。即在诸多影响廊桥上部廊亭风荷载的因素中，除了现代廊桥本身的结构形式之外，桥面与水面的距离对上部廊亭的风荷载有着非常大的影响，即廊桥桥梁下部透空空间不同，廊桥所受到的风荷载会有很大的差异。以往没有针对考虑不同水面高度（即桥面与水面不同距离）的廊桥风荷载研究，主要是因为在试验中廊桥桥面和水面之间的距离不能调整。

为了方便快速的模拟廊桥试验桥面与水面之间的距离，非常有必要开发一种考虑桥面与水面距离的风荷载风洞测试装置，研究不同水面高度（即桥面与水面的距离）对廊桥风荷载的影响，为现代廊桥结构的抗风设计以及后期加固维护提供依据。

发明内容

为了考虑桥与水面距离对廊桥风荷载的影响，方便在风洞试验时调节廊桥试验模型距离风洞转盘的高度，本发明的目的在于提供一种考虑桥面与水面距离的廊桥风荷载风洞测试装置，实现了风洞中廊桥桥面和风洞底面之间距离快速调节的目的，达到不同桥面与水面距离情况下廊桥风荷载的测试目的，获得不同水面高度情况下廊桥的风荷载。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

在建筑风洞内，风洞转盘的上端面与廊桥模型的廊桥桥面模型的下端面之间，通过结构相同的连接装置连接，实现廊桥桥面模型与风洞转盘之间的距离调节；所述廊桥模型自下至上依次由廊桥桥面模型、多根支撑廊柱模型和上部廊亭模型组成；上部廊亭模型布置有多个测压孔，测压孔通过测压软管连接到电子扫描阀，电子扫描阀获得各测点的风压，从而获得作用于廊桥上的风荷载；

所述结构相同的连接装置，每个连接装置均在风洞转盘的上端面用螺栓固定有M个h/2高度的大圆筒连接件，廊桥桥面模型的下端面与大圆筒连接件同轴用螺栓固定有相应M个h/2高度的小圆筒连接件，小圆筒连接件套入大圆筒连接件后，完成廊桥模型和风洞转盘的连接，此时，廊桥模型与风洞转盘之间的距离为h/2，通过旋转风洞转盘，实现不同风向角下的测试。

所述风洞转盘的上端面的大圆筒连接件和廊桥桥面模型的下端面的小圆筒连接件之间，还套入N个大圆筒与各自相配的N个小圆筒，此时廊桥模型与离风洞转盘之间的距离为（N+1/2）h。