一种轻质高强的三明治防爆墙结构制造技术

本发明专利技术涉及建筑工程防爆结构体系领域，且公开了一种轻质高强的三明治防爆墙结构，包括迎爆层混凝土模块、金属夹心层模块和背爆层混凝土模块，金属夹心层模块设置在迎爆层混凝土模块和背爆层混凝土模块之间，迎爆层混凝土模块、金属夹心层模块和背爆层混凝土模块通过在金属夹心层模块上预先布置抗剪栓钉进行连接，该轻质高强的三明治防爆墙结构，与实心混凝土防爆墙相比，三明治防爆墙具有优异的抗爆性能；在爆炸荷载下，三明治防爆墙可以利用各个模块进行抵抗强烈的爆炸冲击波并耗散部分冲击波能。此外，还可以对各个模块进行组合设计抗爆性能优异的三明治防爆墙，以满足不同抗爆设计的结构。设计的结构。设计的结构。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强的三明治防爆墙结构


[0001]本专利技术涉及建筑工程防爆结构体系领域，具体为一种轻质高强的三明治防爆墙结构。

技术介绍

[0002]爆炸荷载会造成灾难性的破坏，包括建筑物倒塌、巨大的财产损失和人员伤亡。为了减轻爆炸对建筑物的影响，保护财产，确保居民的安全，建筑物的抗爆性研究近年来受到了全世界的关注。作为一种典型的防护结构，坚固的防爆墙通常用于为结构提供可靠的爆炸荷载防护。然而，大多数实心防爆墙都具有体积大和质量重的缺点，这使得其使用具有局限性，同时不适合城市地区，因为其不利于城市的美观且占地面积大。因此，开发轻质、高强的新型防爆墙具有重要意义，为此我们提出了一种轻质高强的三明治防爆墙结构。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种轻质高强的三明治防爆墙结构，解决了上述的问题。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现上述所述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种轻质高强的三明治防爆墙结构，包括迎爆层混凝土模块、金属夹心层模块和背爆层混凝土模块，金属夹心层模块设置在迎爆层混凝土模块和背爆层混凝土模块之间，迎爆层混凝土模块、金属夹心层模块和背爆层混凝土模块通过在金属夹心层模块上预先布置抗剪栓钉进行连接。
[0007]优选的，所述迎爆层混凝土模块为普通钢筋混凝土、钢丝网加固地聚物混凝土、钢纤维地聚物混凝土、钢丝网加固钢纤维地聚物混凝土、钢纤维超高性能混凝土、钢丝网加固超高性能混凝土或钢丝网加固钢纤维超高性能混凝土中的任意一种。
[0008]优选的，所述背爆混凝土层为钢丝网加固地聚物混凝土层、钢纤维地聚物混凝土层、钢丝网加固钢纤维地聚物混凝土层、钢纤维超高性能混凝土层、钢丝网加固超高性能混凝土层或钢丝网加固钢纤维超高性能混凝土层。
[0009]优选的，包括两个金属板、多个金属管以及抗剪栓钉，金属板上布置抗剪栓钉，金属板与金属管通过环氧树脂粘结或焊接或螺栓连接。
[0010]优选的，所述金属板与金属管之间通过螺丝钉加固。
[0011]优选的，金属板与金属管的材质为铝合金板或者钢板或者不锈钢板。
[0012]优选的，所述金属管的形状为矩形或圆形或半圆形，金属管排布为间距布置或紧密布置。
[0013]优选的，迎爆层混凝土模块和背爆层混凝土模块均包括六层钢丝网、地聚物混凝土、构造筋以及二十毫米的保护层，构造筋直径为八毫米，保护层上均匀布置两层钢丝网，其余四层钢丝网均匀布置在其余地聚物混凝土中。
[0014]优选的，金属夹心层模块包括两块钢板、九根方钢管和三十个不锈钢螺栓抗剪栓钉，方钢管采用间距布置，钢板上固定安装有不锈钢螺栓抗剪栓钉，钢板与方钢管之间通过环氧树脂粘合剂粘合在一起，加强钢板和方钢管之间通过空心柳钉连接。
[0015](三)有益效果
[0016]与现有技术相比，本专利技术提供了一种轻质高强的三明治防爆墙结构，具备以下有益效果：
[0017]1、该轻质高强的三明治防爆墙结构，与实心混凝土防爆墙相比，三明治防爆墙具有优异的抗爆性能；在爆炸荷载下，三明治防爆墙可以利用迎爆层混凝土模块采用的高强抗压强度的混凝土进行抵抗强烈的爆炸冲击波并耗散部分冲击波能；同时金属管夹心层模块采用的是具有强度高和延性好的金属材料，三明治防爆墙可以利用金属材料的变形进行吸收爆炸冲击波，同时金属夹心层模块可以拦截由迎爆层混凝土模块产生的大量高速碎片，从而减轻高速碎片对人员的伤亡和财产损失；背爆层混凝土模块采用优异延性的混凝土，可进一步增强三明治防爆墙的抗爆性能，同时在爆炸荷载下可以减少高速飞溅的碎片的产生，降低高速飞溅的碎片对人员的伤害；背爆层混凝土模块还可以为金属管夹心层模块的变形提供抗力；与实心混凝土墙相比，三明治防爆墙质量可以减小20％～60％；同时与大体积和笨重的实心防爆墙工程应用受限相比，三明治防爆墙因轻质高强可应用于重要建筑结构的防爆，包括重要政府建筑、设备护岸、炸药和违禁品的搜索区域、弹药化合物、人员和材料掩体、观察点、防御射击阵地、公路检查站、边境检查站。此外，还可以对各个模块进行组合设计抗爆性能优异的三明治防爆墙，以满足不同抗爆设计的结构。
附图说明
[0018]图1为实施例1的三明治防爆墙的结构示意图；
[0019]图2为实施例1的三明治防爆墙的横截面示意图；
[0020]图3为实施例1的三明治防爆墙的分解示意图；
[0021]图4为实施例1的金属夹心层模块分解示意图；
[0022]图5为实施例2的对照试件横截面示意图；
[0023]图6为实施例2的对照试件平面示意图；
[0024]图7为实施例2的样品试件横截面示意图；
[0025]图8为实施例2的样品试件中迎爆层混凝土模块和背爆层混凝土模块平面示意图；
[0026]图9为实施例2的样品试件中金属夹心层模块平面示意图；
[0027]图10为实施例2的现场爆炸试验图；
[0028]图11为实施例2的炸药布置图；
[0029]图12为实施例2的炸药图；
[0030]图13为实施例2的对照试件迎爆面破坏示意图；
[0031]图14为实施例2的样品试件背爆面破坏示意图；
[0032]图15为实施例2的对照试件迎爆面破坏示意图；
[0033]图16为实施例2的样品试件背爆面破坏示意图。
[0034]图中：1、迎爆层混凝土模块；2、金属夹心层模块；3、背爆层混凝土模块；2
‑
1、金属夹心层模块的金属板；2
‑
2、金属夹心层模块的金属管；2
‑
3、金属夹心层模块的抗剪栓钉；4、
钢筋；5、钢丝网；6、不锈钢螺栓抗剪栓钉；7、构造钢筋；8、方钢管；9、钢板。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]实施例一：请参阅图1
‑
4，一种轻质高强的三明治防爆墙结构，包括迎爆层混凝土模块1、金属夹心层模块2和背爆层混凝土模块3；首先预制金属夹心层模块2，在金属板2
‑
1上布置抗剪栓钉2
‑
3，采用环氧树脂粘结或焊接对金属板2
‑
1与金属管2
‑
2进行连接，并采用螺丝钉进行加固；金属夹心层模块2预制好之后，放入相应的模具中，然后进行迎爆层混凝土模块1和背爆层混凝土模块3的制作。
[0037]可以对各个模块进行组合且变化各个模块的厚度进行设计抗爆性能优异的三明治防爆墙，以满足不同抗爆设计的结构。
[0038]参阅图5
‑9[0039]1试件设计
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强的三明治防爆墙结构，其特征在于，包括迎爆层混凝土模块(1)、金属夹心层模块(2)和背爆层混凝土模块(3)，金属夹心层模块(2)设置在迎爆层混凝土模块(1)和背爆层混凝土模块(3)之间，迎爆层混凝土模块(1)、金属夹心层模块(2)和背爆层混凝土模块(3)通过在金属夹心层模块(2)上预先布置抗剪栓钉进行连接。2.根据权利要求1所述一种轻质高强的三明治防爆墙结构，其特征在于：所述迎爆层混凝土模块(1)为普通钢筋混凝土、钢丝网(5)加固地聚物混凝土、钢纤维地聚物混凝土、钢丝网(5)加固钢纤维地聚物混凝土、钢纤维超高性能混凝土、钢丝网(5)加固超高性能混凝土或钢丝网(5)加固钢纤维超高性能混凝土中的任意一种。3.根据权利要求1所述一种轻质高强的三明治防爆墙结构，其特征在于：所述背爆混凝土层(3)为钢丝网(5)加固地聚物混凝土层、钢纤维地聚物混凝土层、钢丝网(5)加固钢纤维地聚物混凝土层、钢纤维超高性能混凝土层、钢丝网(5)加固超高性能混凝土层或钢丝网(5)加固钢纤维超高性能混凝土层。4.根据权利要求1所述一种轻质高强的三明治防爆墙结构，其特征在于：所述金属夹心层模块(2)包括两个金属板(2
‑
1)、多个金属管(2
‑
2)以及抗剪栓钉(2
‑
3)，金属板(2
‑
1)上布置抗剪栓钉(2
‑
3)，金属板(2
‑
1)与金属管(2

【专利技术属性】
技术研发人员：徐慎春，袁鹏程，郑苗珊，陈艺泓，曾浩，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：