[实用新型]一种混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及建筑物或构筑物中壳体结构的测试技术领域，具体涉及一种可测试钢筋混凝土半球壳所能承受的外压力以及外压力与破坏形式的关系，及极限外压力的影响因素的混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置。

背景技术

核电站的安全壳、海洋平台、大型筒仓和储液罐等是近年来发展迅速、前景广阔的工业领域，多为国家的大型重点工程，这些建筑物或构筑物的安全性便引起了各方的重视。

在实际建筑物或构筑物中的混凝土半球壳经常因外压力过大，自身强度不足而出现混凝土半球壳破裂等事故，但是由于这些建筑物或构筑物的体量较大、结构形式复杂等因素，工程技术人员难以开展准确的原型结构的科学实验研究，不便测试钢筋混凝土半球壳所能承受的外压力以及外压力与破坏形式的关系，及极限外压力的影响因素，进而无法预测出混凝土半球壳在承受相应外压时可能出现的破坏形式及极限外压力的影响因素，以给出混凝土半球壳厚薄界限的建议值，对该类结构的工程设计进行指导，以提高该类结构抵御发生事故的能力。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测试钢筋混凝土半球壳所能承受的外压力以及外压力与破坏形式的关系，及极限外压力的影响因素的混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置，进而可预测出钢筋混凝土半球壳在承受相应外压时可能出现的破坏形式及极限外压力的影响因素，从而给出钢筋混凝土半球壳厚薄界限的建议值，较好的指导该类结构的工程设计，有效地提高该类结构抵御发生事故的能力。

为了达到上述目的，本实用新型采用这样的技术方案：

一种混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置，包括罩设于混凝土半球壳外且内表面与混凝土半球壳外表面之间具有空隙的固定支撑罩，胀设于所述空隙内的胶囊，对胶囊进行加压膨胀的加压装置，设于混凝土半球壳上检测混凝土半球壳形变量的形变检测装置，和与加压装置和形变检测装置以信号传输的方式连接以采集并处理混凝土半球壳内部压力和形变数据的数据采集处理装置。

上述加压装置包括与上述胶囊连通的注水管道和泄水管道；所述注水管道具有水流水压调节泵、水压检测表和单向注水阀门，上述数据采集处理装置与所述水压检测表以信号传输的方式连接在一起；所述泄水管道具有单向泄水阀门。

上述水流水压调节泵包括电动试压泵和手动试压泵。

上述固定支撑罩的内表面形状与混凝土半球壳外表面形状相应，上述胶囊呈与上述空隙相应的半球形。

上述胶囊的弧顶处设有排气孔，上述固定支撑罩对应所述排气孔设有通口。

上述固定支撑罩形成有分别供上述注水管道和泄水管道匹配穿过的通孔。

还包括与混凝土半球壳边缘固定连接并与地锚连接在一起的混凝土底板。

上述形变检测装置包括处于混凝土半球壳内部并设于上述混凝土底板的上表面的检测装置支架，和多个对应混凝土半球壳的内表面布设用于检测相应处在预设方向上相对位移的差动式位移传感器；所述检测装置支架包括平行固定于所述混凝土底板上的支撑板，与混凝土半球壳的内表面相对应的弧形支架，和支设于支撑板与弧形支架之间的支撑架；各所述差动式位移传感器沿所述弧形支架布设，且具有适应混凝土半球壳形变的弹性探头；上述数据采集装置与各所述差动式位移传感器以信号传输的方式连接在一起。

采用上述技术方案后，本实用新型的混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置，利用加压装置对胶囊进行加压使其膨胀，并在外部固定支撑罩的支撑下，胶囊将膨胀压力均匀施加于待测的混凝土半球壳的外表面，加压装置对胶囊逐渐加压直至混凝土半球壳破坏，加压装置在整个加压过程中将压力信号传输给数据采集处理装置，形变检测装置在整个过程中检测混凝土半球壳的形变，并将形变量等参数信号传输给数据采集处理装置，数据采集处理装置对采集的数据信号进行分析处理，得出钢筋混凝土半球壳所能承受的外压力以及外压力与破坏形式的关系，及极限外压力的影响因素，与现有技术相比，利用本实用新型的混凝土半球壳的新型极限外压力测试装置，重复检测不同厚度、半径、钢筋构成等的混凝土半球壳，经分析处理后，可预测出钢筋混凝土半球壳在承受相应外压时可能出现的破坏形式及极限外压力的影响因素，从而给出钢筋混凝土半球壳厚薄界限的建议值，较好的指导该类结构的工程设计，有效地提高该类结构抵御发生事故的能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的分解状态剖视示意图；

图3为本实用新型的俯视示意图。

图中：

具体实施方式