[实用新型]一种螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型

说明书

本实用新型公开了一种螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，包括底座、骨架和外衣组件，骨架包括一根芯柱、四根细柱和异形铝合金平台组件，四根细柱呈方形分布在芯柱的四周，沿芯柱高度方向每间隔一定距离设置一个用于连接芯柱和四根细柱的平台单件，所有的平台单件共同组成异形铝合金平台组件，一根芯柱和四根细柱通过异形铝合金平台组件连接为一个整体形成所述骨架，骨架底端与底座粘接，所述骨架外部包裹有外衣组件。本实用新型通过设计异形铝合金平台组件与外衣组件制作出一种90°螺旋型体型建筑的气动弹性模型，通过动力特性测试及风洞试验的检验，气动弹性模型具备稳定的动力特性，能较为精确地模拟此类体型建筑在风荷载作用下的风效应。

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，特别涉及一种螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型。

背景技术

多自由度气动弹性模型试验是风工程研究中用来模拟实际建筑在风荷载作用下的运动情况的一种重要手段，其关键和难点在于制作出外形和结构动力特性与实际建筑满足相似理论要求的气动弹性模型。随着建筑师对建筑美学的追求不断提高，以及建筑体型抗风的蓬勃发展，一类楼体90°螺旋化的建筑造型开始出现，如迪拜卡延塔、瑞典马尔默旋转大厦等。目前，国内外对同类模型的制作集中在体型较为常规的多边形截面建筑，而缺少针对楼体90°螺旋化的气动弹性模型。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、模拟效果好的螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，包括底座、骨架和外衣组件，骨架包括一根芯柱、四根细柱和异形铝合金平台组件，四根细柱呈方形分布在芯柱的四周，沿芯柱高度方向每间隔一定距离设置一个用于连接芯柱和四根细柱的平台单件，所有的平台单件共同组成异形铝合金平台组件，一根芯柱和四根细柱通过异形铝合金平台组件连接为一个整体形成所述骨架，骨架底端与底座粘接，所述骨架外部包裹有外衣组件。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述平台单件中心设置一个用于供芯柱穿过的通孔，所述通孔四周设有四个用于供细柱穿过的长通孔。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述长通孔呈“凸”字型，分窄段和宽段。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述细柱与长通孔接触段的截面宽度小于非接触段宽度，细柱从长通孔宽段插入贯通各平台单件。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述外衣组件为正四棱柱以芯柱为中心轴，从芯柱底部开始沿芯柱高度方向逆时针旋转形成，外衣组件从芯柱底部旋转至顶部的旋转角为90°。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述外衣组件从上到下分为若干节外衣单件，外衣单件的数量与平台单件的数量相同，每节外衣单件之间设置缝隙，每节外衣单件与对应平台单件的四个接触面上均设置螺栓孔。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述平台单件为异形平台，由正八棱柱与支承部分组成，支承部分为在外衣单件螺栓孔附近与正八棱柱之间的空隙处布置的块体，支承部分采用铝合金加工制成；各平台单件与外衣单件的四个接触面上攻有螺纹孔。

上述螺旋型高层建筑多自由度气动弹性模型，所述底座上设置有一个安装芯柱的粗槽、安装细柱的四个长槽、一个导线通孔及与风洞底座相连的若干安装孔。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过设计异形铝合金平台组件与外衣组件制作出一种90°螺旋型体型建筑的气动弹性模型，通过动力特性测试及风洞试验的检验，本实用新型的气动弹性模型具备稳定的动力特性，能较为精确地模拟此类体型建筑在风荷载作用下的风效应。