[发明专利]多功能集成的成层式结构抗爆试验装置

说明书

本发明公开一种多功能集成的成层式结构抗爆试验装置，包括主体框架(1)和钢筋混凝土支撑结构(10)，在主体框架(1)上部可拆式设有中间板(2)、边板(31、32)和试验板(5)，在支撑结构(10)内部的受力钢筋上贴有应变片(61)，在其上表面装有压阻式压力传感器(62)，在其下表面设有位移计(63)，还包括多个的空气压力传感器(64)，在主体框架(1)短边相对的两侧墙上开有摄像口(81、82)，其中一个摄像口(81)内侧设有测速纸(65)。本发明的试验装置，可方便观测爆炸碎片分布规律，测量爆炸波在不同厚度、不同材料介质中的传播以及支撑结构上的爆炸荷载分布和爆炸动力响应特点，并可重复使用。

技术领域

本发明属于建筑结构爆炸力学试验技术领域，是一种多功能、能够重复使用的多功能集成的成层式结构抗爆试验装置。

背景技术

在防护工程设计中，成层式结构由于具有良好的抗侵彻抗爆性能，已被广泛的应用。

然而，现有研究仍存在局限，对于成层式遮弹层的防护作用，通常是割裂开来研究，遮弹层只研究它的抗侵彻性能，一般不考虑它对爆炸荷载的削波作用，而对于分配层，则一般只研究它对爆炸冲击荷载的削波和衰减耗散作用。而且现行规范与研究，主要针对沙土分配层，对空气分配层并无涉及。因此，在采用空气分配层或者其他介质材料分配层时，遮弹层遭受侵彻爆炸或者接触爆炸作用下，对于遮弹层破坏情况，分配层中爆炸波的传播规律，支撑结构上的荷载分布以及支撑结构动力响应的试验研究十分必要。

同时，对于爆炸碎片的影响的研究也非常少，特别是当分配层是空气时，高速的碎块对于支撑结构是非常危险的，但对于碎块的影响研究却十分欠缺。

总之，现有技术存在的问题是：成层式结构抗爆试验装置功能单一，不能重复使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能集成的成层式结构抗爆试验装置，能够方便的观测爆炸碎片分布规律，测量爆炸波在不同厚度和材料介质中的传播以及支撑结构上的爆炸荷载分布和爆炸动力响应特点，并且能够重复使用。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种多功能集成的成层式结构抗爆试验装置，包括由混凝土墙围成的矩形主体框架1，在所述主体框架1竖向中部水平设置有钢筋混凝土支撑结构10，所述支撑结构10周边与所述主体框架1内侧密闭固定连接；

在所述主体框架1上部可拆式设有中间板2，中间板2两侧各设一边板31、32，所述中间板2中部设有容纳试验板5的试验板槽4，所述试验板5可拆式固定在试验板槽4内，所述中间板2、边板31、32、试验板5与主体框架1和支撑结构10共同形成的密闭空间作为分配层20，所述中间板2、边板31、32和试验板5形成遮弹层30；

在所述支撑结构10内部的受力钢筋上贴有应变片61，在支撑结构10的上表面装有压阻式压力传感器62，在支撑结构10的下表面装有位移计63；

在所述分配层20内设有多个空气压力传感器64和压阻式压力传感器62，所述多个空气压力传感器64和压阻式压力传感器62分别位于不同高低和不同平面位置；

在所述主体框架1短边的两相对侧墙上开有光学玻璃挡板7密封的供高速摄像机摄像的摄像口81、82，其中一个摄像口81内侧设有测速纸65，所述摄像口81、82的上沿与试验板5的下沿平齐，摄像口81、82的下沿与支撑结构10上沿平齐。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、可重复使用：分配层可使用不同厚度的不同材料的介质进行试验，且装填和清理介质材料方便。将边板和中间板吊起，整个试验装置是完全敞开的，同时两个高速摄像机口在拆掉光学玻璃挡板以后，又相当于两个较大的清理通道，试验使用较方便。试验操作方便，周期短，可大大节省试验时间，提高试验效率。测量仪器安装方便，传感器线路几乎不用更换，避免每次试验繁琐的重复安装。