[发明专利]爆炸作用荷载对建筑物及隧道影响的模型试验装置

说明书

本发明涉及一种爆炸作用荷载对建筑物及隧道的影响的模型试验装置，模型箱内填入淤泥质土；多层框架建筑物模型放置于模型箱中心；两个规格相同的隧道衬砌模型分别放置于模型箱左侧和右侧，多个位移计固定在土体的上表面或者土体内部，多个百分表固定在多层框架建筑物模型表面和土体的侧表面上；多个电阻应变片横向粘贴在两个隧道衬砌模型和建筑物底盘上，多个位移计和多个电阻应变片通过应变仪连接计算机数据采集系统；多个气球分别安装在两个隧道衬砌模型的爆炸模拟区域内。本装置能够方便有效地模拟不同爆炸强度,不同爆炸地点,以及不同爆炸类型,对于制定爆炸荷载下建筑物及隧道抗爆安全技术标准以及建筑物及隧道防爆安全保护措施提供一定的理论参考。

技术领域

本发明涉及一种岩土隧道工程的试验装置，具体涉及一种爆炸作用荷载对建筑物及隧道影响的模型试验装置。

背景技术

爆炸是对城市乃至国家安全构成重要威胁的因素之一，近年来国内外由于偶然爆炸和恐怖爆炸事件发生的概率逐渐增多。

人们生活的空间、购物的空间、休闲的空间随时都有可能成为被袭击的目标。爆炸作用载荷下建筑物的响应及防爆、抗爆的研究已经成为目前的研究热点问题，多层框架结构建筑物恐怖爆炸毁伤评估以及防护恐怖爆炸工程技术研究也是当今世界各国都十分关注的热点。因此，针对地面构筑物爆炸引起的隧道破坏效应以及隧道内部爆炸载荷下建筑物的响应进行研究具有重要的意义，有必要对隧道和建筑物的防护及其安全性能评估进行深入的探讨，为构筑物的抗爆设计及加固提供参考，以减少甚至避免爆炸带来的巨大生命财产损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种爆炸作用荷载对建筑物及隧道影响的模型试验装置，该装置是通过爆炸作用荷载对建筑物及隧道的影响的模型试验装置，用于实现对爆炸荷载作用下建筑物及隧道影响的模拟，准确测量地表的位移变化和隧道衬砌应变及建筑物变形和受力情况并进行分析。

本发明为解决其技术问题而采用以下技术方案：

一种爆炸作用荷载对建筑物及隧道的影响的模型试验装置，包括模型箱、两个相同规格的隧道衬砌模型、多层框架建筑物模型、位移计支架、多个位移计、百分表支架、多个百分表、多个电阻应变片、多个应变仪、多个气球、爆炸触发装置，其中：

所述模型箱为刚性密封箱体，由钢板外加等边角钢焊接而成；模型箱内填入淤泥质土；

所述多层框架建筑物模型放置于模型箱中心；

两个规格相同的隧道衬砌模型分别放置于模型箱左侧和右侧，并与模型箱短边平行；

多个位移计分别通过位移计支架安装在模型箱顶面，并固定在土体的上表面或者土体内部，多个位移计分别通过应变仪连接计算机数据采集系统；

多个百分表分别通过百分表支架固定在多层框架建筑物模型表面；以及多个百分表分别通过百分表支架安装在模型箱左右两侧，并与模型箱内的固定在土体的侧表面上；

多个电阻应变片横向粘贴在两个隧道衬砌模型和建筑物底盘上，并通过应变仪连接计算机数据采集系统；

多个气球分别安装在两个隧道衬砌模型的爆炸模拟区域内；

所述爆炸触发装置通过模型箱上的开孔，将固定的小针射向隧道衬砌模型的爆炸模拟区域内的气球，从而实现爆炸荷载模拟。

进一步，所述爆炸荷载模拟可通过对气球充气量大小和气球摆放位置的控制，从而模拟不同爆炸程度或不同爆炸地点下对周围建筑物和隧道的影响。

进一步，所述爆炸荷载模拟可通过在爆炸气球中充入淀粉，并用加热过的引爆针引爆的方式，从而模拟粉末爆炸情况下对周围建筑物和隧道的影响。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比较，具有如下显著优点：