[实用新型]一种矢量型成层式防护结构

说明书

本实用新型属于防护工程技术领域，具体涉及一种矢量型成层式防护结构，其由上至下依次包括覆土层、遮弹层、分配层、结构层和卸载导引层；主体结构设置在分配层和卸载导引层之间，遮弹层阻止弹体向下侵彻，分配层通过其结构特征衰减爆炸荷载传递到所述主体结构上的应力波；主体结构为人员和物资设备提供空间；卸载导引层支撑主体结构并且在爆炸载荷作用下引导主体结构进行可控整体向下运动。本实用新型使得主体结构能够在卸载导引层的作用下实现竖直方向上的整体向下运动以减小主体结构的动力响应，有效解决了肥梁胖柱的不合理工程和因钢筋密度太大节点质量难以保证的现实问题，为抵御大当量高抗力工程的建造提供了技术支撑。

技术领域

本实用新型属于防护工程技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种矢量型成层式防护结构。

背景技术

成层式防护结构能够抵御武器爆炸所产生的破坏效应，是保护人员、物资以及设备等的主要技术手段之一。从上至下一般为遮弹层、分配层和主体结构。遮弹层采用块石或混凝土结构，分配层采用砂土，主体结构一般采用钢筋混凝土结构。

对于浅埋防护结构，武器直接命中情况下竖直方向爆炸荷载对主体结构破坏是致命的，也是需要重点防护的。随着强敌进攻性武器威力越来越大，对抗爆结构的抗力要求越来越高。

现有技术中的浅埋防护结构与基础为刚性连接，主体结构无法实现运动以卸载爆炸能量，仅依靠主体结构件抵抗爆炸荷载，造成抗爆结构粗大笨重并且设计时往往要求配筋率较高，给现场浇筑混凝土带来困难，导致施工质量难以保证。若采用超高性能混凝土、纤维增强混凝土等材料，同样存在现场施工困难，难以保证工程质量的问题。

因此期望提出一种新的防护结构，其能够对主体结构形成更为高效的防护效果，并且能够有效地降低现场施工的难度；同时其能够重点考虑到竖直方向爆炸荷载对浅埋结构所带来巨大的破坏作用。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种矢量型成层式防护结构，其中主体结构设置在分配层和卸载导引层之间，所述覆土层的顶部为地面，所述覆土层用于防侦查监视；所述遮弹层位于所述覆土层的下方，用于阻止弹体向下侵彻；所述主体结构位于所述遮弹层的下方，用于为人员和物资设备提供空间；所述卸载导引层位于所述主体结构的下方，用于引导所述主体结构在爆炸荷载作用下可控整体平动。与固定基础结构的浅埋防护结构相比，本实用新型的分配层将爆炸荷载的作用分散至较大面积的同时，削弱爆炸引起的震塌作用，对支撑结构有良好的减震作用，减小了传播到主体结构上的爆炸荷载，保护其下的主体结构，同时本实用新型中在主体结构之下设置了卸载导引层，所述卸载导引层可以是弹性层，其解决了现有的浅埋抗爆结构与基础均为刚性连接，主体结构无法实现运动以卸载爆炸能量，仅能依靠主体结构件的变形消耗爆炸能量的问题。本实用新型中对卸载导引层的承力进行了限制，其极限承载力为其上部主体结构、分配层、遮弹层以及覆土层自重之和的1.2倍-2倍。根据本实用新型的优选实施例，通过空壳泡沫陶瓷球变形破碎引导主体结构产生的向下平动，增大了介质与结构相互作用效果，减小了结构上荷载峰值，提高了结构抗力。综上所述，本实用新型的主体结构能够在卸载导引层的作用下，实现竖直方向上的整体沉降，其将传统中的“拳击式”硬抗转变为根据本实用新型的“太极式”防护结构以破解爆炸荷载，通过主体结构刚体运动减小主体结构的动力响应，克服了传统抗爆结构单纯依靠增加断面尺寸或钢筋密度提高抗爆能力的局限，有效解决了肥梁胖柱的不合理工程和因钢筋密度太大节点质量难以保证的现实问题，为抵御大当量高抗力工程的建造提供了技术支撑。

本实用新型的技术方案如下：