一种智能安全的幕墙系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及幕墙系统设计领域，具体设及一种智能安全的幕墙系统。
【背景技术】
[0002] 相关技术中，高层建筑上的幕墙系统容易受到风的影响。风振时域分析可W更全 面地了解幕墙系统的风振响应特性，更直观地反应幕墙系统的风致振动控制的有效性，从 而便于维护人员对幕墙系统进行恰当的维护，增强幕墙系统的安全性能。在对幕墙系统进 行风振时域分析时，需要对幕墙系统的风速时程进行模拟。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明提供一种可W快速模拟风速时程的智能安全的幕墙系统。
[0004] 本发明的目的采用W下技术方案来实现：
[0005] -种智能安全的幕墙系统，包括幕墙、连接幕墙的框架和安装在框架上的风速时 程快速模拟装置装置，所述快速模拟装置包括：
[0006] (1)结构参数监测模块，沿框架的高度方向将其划分多个间隔相同的测试层，在框 架的底部安装所述数据采集装置，选择测试层的正中位置作为一个风速时程的模拟点，且 对应每个测试层布设所述风速仪和溫度传感器；
[0007] (2)平均风速计算模块，其利用风速仪监测出每测试层的风速总量，横向角和竖向 风速，取0.2s为采样时间间隔，进行平均风速的计算时，引入平均风速校正系数Q:
[0009]每测试层在一个采用时间的平均风速的计算公式为：
[0011] 其中，A为风速总量W在X方向的分量值的极大值和极小值之和，B为风速总量W在y 方向分量值的极大值和极小值之和，声为当地平均气压，f为当地平均溫度，Pwat为当地平 均水汽压，Fb为标准状态下的风压系数；
[0012] (3)各模拟点的脉动风速时程计算模块，包括生成所述各模拟点的脉动风速时程 的脉动风速功率谱，进行脉动风速功率谱的模拟时，引入溫度修正系数
，其 中To为设定的标准溫度，T为由所述溫度传感器实时监测得到的平均溫度值，贝U
[0013] T > To时，所述脉动风速功率谱的优化公式为：
[0015] KTo时，所述脉动风速功率谱的优化公式为：
[0017] 其中，A为根据幕墙系统结构选择的地面粗糖度系数，g为根据平均风速W(I)选取的 频率截取上限值；
[0018] (4)风速时程计算模块，包括微处理器，所述微处理器利用谐波叠加法对相同位置 处的平均风速和脉动风速时程进行叠加，得到各模拟点的风速时程；
[0019] (5)风速模拟显示模块，包括依次连接的隔离放大器和数字显示屏，所述隔离放大 器的输入端与所述微信处理器连接。
[0020] 其中，所述频率截取上限值的范围为化Z~化Z。
[0021] 其中，所述标准溫度值的设定范围为23°C~27°C。
[0022] 本发明的有益效果为：
[0023] 1、在框架上安装了风速时程快速模拟装置，便于幕墙系统风速时程特征的及时获 取，维护人员可W更全面地了解幕墙系统的风振响应特性，从而对幕墙系统进行恰当的维 护，增强幕墙系统的安全性能；
[0024] 2、采用风速仪、溫度传感器和数据采集装置进行风速时程模拟数据的监测和采 集，取代了传统技术人工激励和昂贵的激振设备，降低了成本，实用便捷；
[0025] 3、所述模拟装置基于谐波叠加法的基础上，对平均风速和脉动风速的计算公式进 行优化，减少了计算的工作量，提高了幕墙系统的风速时程模拟的效率；
[0026] 4、在计算平均风速时引入平均风速校正系数Q，计算脉动风速时程时引入溫度修 正系数K，使得幕墙系统的风速时程模拟更加精确。
【附图说明】
[0027] 利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限 审IJ，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据W下附图获得 其它的附图。
[0028] 图1是本发明的风速时程快速模拟装置各模块的连接示意图。
[0029] 附图标记：
[0030] 结构参数监测模块1、平均风速计算模块2、各模拟点的脉动风速时程计算模块3、 风速时程计算模块4、风速模拟显示模块5。
【具体实施方式】
[0031 ]结合W下实施例对本发明作进一步描述。
[0032] 实施例一
[0033] 参见图1，本实施例的幕墙系统包括幕墙、连接幕墙的框架和安装在框架上的风速 时程快速模拟装置装置，所述快速模拟装置包括：
[0034] (1)结构参数监测模块1，其包括风速仪、溫度传感器和数据采集装置，沿框架的高 度方向将其划分多个间隔相同的测试层，在框架的底部安装所述数据采集装置，选择测试 层的正中位置作为一个风速时程的模拟点，且对应每个测试层布设所述风速仪和溫度传感 器；
[0035] (2)平均风速计算模块2,其利用风速仪监测出每测试层的风速总量，横向角和竖 向风速，取0.2s为采样时间间隔，进行平均风速的计算时，引入平均风速校正系数Q:
[0037]每测试层在一个采用时间的平均风速的计算公式为：
[0039] 其中，A为风速总量W在X方向的分量值的极大值和极小值之和，B为风速总量W在y 方向分量值的极大值和极小值之和，戶为当地平均气压，f为当地平均溫度，Pwat为当地平 均水汽压，Fb为标准状态下的风压系数；
[0040] (3)各模拟点的脉动风速时程计算模块3,包括生成所述各模拟点的脉动风速时程 的脉动风速功率谱，进行脉动风速功率谱的模拟时，引入溫度修正系1
，其 中To为设定的标准溫度，T为由所述溫度传感器实时监测得到的平均溫度值，贝U [0041 ] T > To时，所述脉动风速功率谱的优化公式为：
[0043] KTo时，所述脉动风速功率谱的优化公式为：
[0045] 其中，A为根据幕墙系统结构选择的地面粗糖度系数，g为根据平均风速W(I)选取的 频率截取上限值；
[0046] (4)风速时程计算模块4,包括微处理器，所述微处理器利用谐波叠加法对相同位 置处的平均风速和脉动风速时程进行叠加，得到各模拟点的风速时程；
[0047] (5)风速模拟显示模块5,包括依次连接的隔离放大器和数字显示屏，所述隔离放 大器的输入端与所述微信处理器连接。
[0048] 本实施例的幕墙系统在框架上安装了风速时程快速模拟装置，便于幕墙系统风速 时程特征的及时获取，维护人员可W更全面地了解幕墙系统的风振响应特性，从而对幕墙 系统进行恰当的维护，增强幕墙系统的安全性能;采用风速仪、溫度传感器和数据采集装置 进行风速时程模拟数据的监测和采集，取代了传统技术人工激励和昂贵的激振设备，降低 了成本，实用便捷;所述模拟装置基于谐波叠加法的基础上，对平均风速和脉动风速的计算 公式进行优化，减少了计算的工作量，提高了幕墙系统的风速时程模拟的效率;在计算平均 风速时引入平均风速校正系数Q，计算脉动风速时程时引入溫度修正系数K，使得幕墙系统 的风速时程模拟更加精确，其中本实施例设定标准溫度To为23°C，设定截取频率上限值为 化Z，最后得到的各模拟点的风速时程的模拟精度提高到95.8%。
[0049] 实施例二
[0050] 参见图1，本实施例的