多功能集成的成层式结构抗爆试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术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)。本发明专利技术的试验装置，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。

【技术实现步骤摘要】
多功能集成的成层式结构抗爆试验装置
本专利技术属于建筑结构爆炸力学试验
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。实现本专利技术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。本专利技术与现有技术相比，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。试验所需试件材料少，每次试验只需要更换试验板即可，不需要整个顶板都换掉，节省成本和空间。同时，试验装置可以多次重复利用，整体上是节约成本的。2、功能多：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。在不影响模拟成层式结构抗爆试验的前提下，能够拍摄和记录到试验板背面完整的爆炸破坏过程。采用边板和中间板高度不同的设计，设计采用了中间板的异形构造，使得高速摄像机观测口上表面与试验板下表面在同一平面上，使得能够观察到完整的爆炸破坏过程。试验装置使用高速摄像机进行拍摄，使用测速纸作为背景参考，可以方便的得到碎块的飞行速度、体积大小和空间分布规律。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1和图2为本专利技术多功能集成的成层式结构抗爆试验装置的示意图。图3和图4分别为图1和图2的剖视图。图5为图1去除遮弹层后的内部结构示意图。图6为传感器支架结构示意图。图7为传感器支架俯视图。图8为边板的结构示意图。图9为中间板的结构示意图。图10为光学玻璃挡板的结构示意图。图11为防反弹螺栓和吊钩局部放大图。图中，1主体框架，2中间板，31、32边板，4试验板槽，5试验板，6传感器支架，60立管，601、602、603、604支臂，61应变片，62压阻式压力传感器，63位移计，64空气压力传感器，65测速纸，7光学玻璃挡板，71光学玻璃，72橡胶密封圈，73钢夹板，74高强螺栓，81、82摄像口，9介质材料，10支撑结构，11台阶，12垫块，13防反弹螺栓，20分配层，30遮弹层。具体实施方式如图1所示，本专利技术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；作为一种实施方式，所述中间板2和边板31、32的两端分别可拆式固定在主体框架1的两个长边侧墙上端，所述两个摄像口81、82分别位于主体框架1的两个短边侧墙的中部。即中间板2和边板31、32的长度不小于主体框架1的两个长边侧墙外墙皮之间的距离，中间板2和边板31、32搭在主体框架1上，此时分配层厚度最大。作为一种改进的实施方式，所述主体框架1的两个长边侧墙内壁上部分别内收，在两个长边侧墙内壁形成供中间板2和边板31、32的两端放置的台阶11。此种方案中，靠长边侧墙内收形成整体式的台阶11支撑中间板2和边板31、32，而中间板2和边板31、32的长度不能采取上一种实施方式的长度，而应略小于两个长边侧墙内壁内收后的距离。长边侧墙内收形成的台阶高度以满足最小分配层厚度为准。作为改进，在台阶11与中间板2和边板31、32之间可垫不同厚度的混凝土垫块12，从而灵活地调节分配层厚度。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的上表面设有压阻式压力传感器62，在支撑结构10的下表面设有位移计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设置以光学玻璃挡板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。试验装置使用高速摄像机进行拍摄，使用测速纸65作为背景参考，可以方便的得到碎块的飞行速度、体积大小和空间分布规律。在不影响模拟成层式结构抗爆试验的前提下，能够拍摄和记录到试验板背面完整的爆炸破坏过程。采用边板31、32和中间板2高度不同的设计，设计采用了中间板2的异形构造，使得高速摄像机观测口上本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)，其特征在于：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以光学玻璃挡板(7)的供高速摄像机摄像的摄像口(81、82)，其中一个摄像口(82)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。...

【技术特征摘要】
1.一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)，其特征在于：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以光学玻璃挡板(7)的供高速摄像机摄像的摄像口(81、82)，其中一个摄像口(82)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。2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：在所述中间板(2)、边板(31、32)、试验板(5)与主体框架(1)和支撑结构(10)共同形成的空间下部充填有介质材料(9)，介质材料(9)与中间板(2)、边板(31、32)、试验板(5)之间的空隙为空气。3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于：还包括多个传感器支架(6)，每个传感器支架(6)包括立管(60)和4个与立管垂直的支臂(601、602、603、604)，所述4个支臂(601、602、603、604)从立管(60)底端开始沿高度方向均匀布置，所述4个支臂(601、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈力，范益，方秦，颜海春，于潇，郑康，相恒波，张亚栋，胡晔，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32