多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，包括主體框架(1)和鋼筋混凝土支撐結構(10)，在主體框架(1)上部可拆式設有中間板(2)、邊板(31、32)和試驗板(5)，在支撐結構(10)內部的受力鋼筋上貼有應變片(61)，在其上表面裝有壓阻式壓力傳感器(62)，在其下表面設有位移計(63)，還包括多個的空氣壓力傳感器(64)，在主體框架(1)短邊相對的兩側墻上開有攝像口(81、82)，其中一個攝像口(81)內側設有測速紙(65)。本發明專利技術的試驗裝置，可方便觀測爆炸碎片分布規律，測量爆炸波在不同厚度、不同材料介質中的傳播以及支撐結構上的爆炸荷載分布和爆炸動力響應特點，并可重復使用。

【技術實現步驟摘要】
多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置
本專利技術屬于建筑結構爆炸力學試驗
，是一種多功能、能夠重復使用的多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置。
技術介紹
在防護工程設計中，成層式結構由于具有良好的抗侵徹抗爆性能，已被廣泛的應用。然而，現有研究仍存在局限，對于成層式遮彈層的防護作用，通常是割裂開來研究，遮彈層只研究它的抗侵徹性能，一般不考慮它對爆炸荷載的削波作用，而對于分配層，則一般只研究它對爆炸沖擊荷載的削波和衰減耗散作用。而且現行規范與研究，主要針對沙土分配層，對空氣分配層并無涉及。因此，在采用空氣分配層或者其他介質材料分配層時，遮彈層遭受侵徹爆炸或者接觸爆炸作用下，對于遮彈層破壞情況，分配層中爆炸波的傳播規律，支撐結構上的荷載分布以及支撐結構動力響應的試驗研究十分必要。同時，對于爆炸碎片的影響的研究也非常少，特別是當分配層是空氣時，高速的碎塊對于支撐結構是非常危險的，但對于碎塊的影響研究卻十分欠缺。總之，現有技術存在的問題是：成層式結構抗爆試驗裝置功能單一，不能重復使用。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，能夠方便的觀測爆炸碎片分布規律，測量爆炸波在不同厚度和材料介質中的傳播以及支撐結構上的爆炸荷載分布和爆炸動力響應特點，并且能夠重復使用。實現本專利技術目的的技術解決方案為：一種多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，包括由混凝土墻圍成的矩形主體框架1，在所述主體框架1豎向中部水平設置有鋼筋混凝土支撐結構10，所述支撐結構10周邊與所述主體框架1內側密閉固定連接；在所述主體框架1上部可拆式設有中間板2，中間板2兩側各設一邊板31、32，所述中間板2中部設有容納試驗板5的試驗板槽4，所述試驗板5可拆式固定在試驗板槽4內，所述中間板2、邊板31、32、試驗板5與主體框架1和支撐結構10共同形成的密閉空間作為分配層20，所述中間板2、邊板31、32和試驗板5形成遮彈層30；在所述支撐結構10內部的受力鋼筋上貼有應變片61，在支撐結構10的上表面裝有壓阻式壓力傳感器62，在支撐結構10的下表面裝有位移計63；在所述分配層20內設有多個空氣壓力傳感器64和壓阻式壓力傳感器62，所述多個空氣壓力傳感器64和壓阻式壓力傳感器62分別位于不同高低和不同平面位置；在所述主體框架1短邊的兩相對側墻上開有光學玻璃擋板7密封的供高速攝像機攝像的攝像口81、82，其中一個攝像口81內側設有測速紙65，所述攝像口81、82的上沿與試驗板5的下沿平齊，攝像口81、82的下沿與支撐結構10上沿平齊。本專利技術與現有技術相比，其顯著優點為：1、可重復使用：分配層可使用不同厚度的不同材料的介質進行試驗，且裝填和清理介質材料方便。將邊板和中間板吊起，整個試驗裝置是完全敞開的，同時兩個高速攝像機口在拆掉光學玻璃擋板以后，又相當于兩個較大的清理通道，試驗使用較方便。試驗操作方便，周期短，可大大節省試驗時間，提高試驗效率。測量儀器安裝方便，傳感器線路幾乎不用更換，避免每次試驗繁瑣的重復安裝。試驗所需試件材料少，每次試驗只需要更換試驗板即可，不需要整個頂板都換掉，節省成本和空間。同時，試驗裝置可以多次重復利用，整體上是節約成本的。2、功能多：能夠方便的觀測爆炸碎片分布規律，測量爆炸波在不同厚度和材料介質中的傳播以及支撐結構上的爆炸荷載分布和爆炸動力響應特點。在不影響模擬成層式結構抗爆試驗的前提下，能夠拍攝和記錄到試驗板背面完整的爆炸破壞過程。采用邊板和中間板高度不同的設計，設計采用了中間板的異形構造，使得高速攝像機觀測口上表面與試驗板下表面在同一平面上，使得能夠觀察到完整的爆炸破壞過程。試驗裝置使用高速攝像機進行拍攝，使用測速紙作為背景參考，可以方便的得到碎塊的飛行速度、體積大小和空間分布規律。下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步的詳細描述。附圖說明圖1和圖2為本專利技術多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置的示意圖。圖3和圖4分別為圖1和圖2的剖視圖。圖5為圖1去除遮彈層后的內部結構示意圖。圖6為傳感器支架結構示意圖。圖7為傳感器支架俯視圖。圖8為邊板的結構示意圖。圖9為中間板的結構示意圖。圖10為光學玻璃擋板的結構示意圖。圖11為防反彈螺栓和吊鉤局部放大圖。圖中，1主體框架，2中間板，31、32邊板，4試驗板槽，5試驗板，6傳感器支架，60立管，601、602、603、604支臂，61應變片，62壓阻式壓力傳感器，63位移計，64空氣壓力傳感器，65測速紙，7光學玻璃擋板，71光學玻璃，72橡膠密封圈，73鋼夾板，74高強螺栓，81、82攝像口，9介質材料，10支撐結構，11臺階，12墊塊，13防反彈螺栓，20分配層，30遮彈層。具體實施方式如圖1所示，本專利技術多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，包括由混凝土墻圍成的矩形主體框架1；在所述主體框架1豎向中部水平設置有鋼筋混凝土支撐結構10，所述支撐結構10周邊與所述主體框架1內側密閉固定連接；在所述主體框架1上部可拆式設有中間板2，中間板2兩側各設一邊板31、32，所述中間板2中部設有容納試驗板5的試驗板槽4，所述試驗板5可拆式固定在試驗板槽4內，所述中間板2、邊板31、32、試驗板5與主體框架1和支撐結構10共同形成的密閉空間作為分配層20，所述中間板2、邊板31、32和試驗板5形成遮彈層30；作為一種實施方式，所述中間板2和邊板31、32的兩端分別可拆式固定在主體框架1的兩個長邊側墻上端，所述兩個攝像口81、82分別位于主體框架1的兩個短邊側墻的中部。即中間板2和邊板31、32的長度不小于主體框架1的兩個長邊側墻外墻皮之間的距離，中間板2和邊板31、32搭在主體框架1上，此時分配層厚度最大。作為一種改進的實施方式，所述主體框架1的兩個長邊側墻內壁上部分別內收，在兩個長邊側墻內壁形成供中間板2和邊板31、32的兩端放置的臺階11。此種方案中，靠長邊側墻內收形成整體式的臺階11支撐中間板2和邊板31、32，而中間板2和邊板31、32的長度不能采取上一種實施方式的長度，而應略小于兩個長邊側墻內壁內收后的距離。長邊側墻內收形成的臺階高度以滿足最小分配層厚度為準。作為改進，在臺階11與中間板2和邊板31、32之間可墊不同厚度的混凝土墊塊12，從而靈活地調節分配層厚度。在所述支撐結構10內部的受力鋼筋上貼有應變片61，在支撐結構10的上表面設有壓阻式壓力傳感器62，在支撐結構10的下表面設有位移計63；在所述分配層20內設有多個空氣壓力傳感器64和壓阻式壓力傳感器62，所述多個空氣壓力傳感器64和壓阻式壓力傳感器62分別位于不同高低和不同平面位置；在所述主體框架1短邊的兩相對側墻上開有設置以光學玻璃擋板7密封的供高速攝像機攝像的攝像口81、82，其中一個攝像口81內側設有測速紙65，所述攝像口81、82的上沿與試驗板5的下沿平齊，攝像口81、82的下沿與支撐結構10上沿平齊。試驗裝置使用高速攝像機進行拍攝，使用測速紙65作為背景參考，可以方便的得到碎塊的飛行速度、體積大小和空間分布規律。在不影響模擬成層式結構抗爆試驗的前提下，能夠拍攝和記錄到試驗板背面完整的爆炸破壞過程。采用邊板31、32和中間板2高度不同的設計，設計采用了中間板2的異形構造，使得高速攝像機觀測口上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，包括由混凝土墻圍成的矩形主體框架(1)，其特征在于：在所述主體框架(1)豎向中部水平設置有鋼筋混凝土支撐結構(10)，所述支撐結構(10)周邊與所述主體框架(1)內側密閉固定連接；在所述主體框架(1)上部可拆式設有中間板(2)，中間板(2)兩側各設一邊板(31、32)，所述中間板(2)中部設有容納試驗板(5)的試驗板槽(4)，所述試驗板(5)可拆式固定在試驗板槽(4)內，所述中間板(2)、邊板(31、32)、試驗板(5)與主體框架(1)和支撐結構(10)共同形成的空間作為分配層(20)，所述中間板(2)、邊板(31、32)和試驗板(5)形成遮彈層(30)；在所述支撐結構(10)內部的受力鋼筋上貼有應變片(61)，在支撐結構(10)的上表面裝有壓阻式壓力傳感器(62)，在支撐結構(10)的下表面裝有位移計(63)；在所述分配層(20)內設有多個空氣壓力傳感器(64)和壓阻式壓力傳感器(62)，所述多個空氣壓力傳感器(64)和壓阻式壓力傳感器(62)分別位于不同高低和不同平面位置；在所述主體框架(1)短邊的兩相對側墻上開有以光學玻璃擋板(7)的供高速攝像機攝像的攝像口(81、82)，其中一個攝像口(82)內側設有測速紙(65)，所述攝像口(81、82)的上沿與試驗板(5)的下沿平齊，攝像口(81、82)的下沿與支撐結構(10)上沿平齊。...

【技術特征摘要】
1.一種多功能集成的成層式結構抗爆試驗裝置，包括由混凝土墻圍成的矩形主體框架(1)，其特征在于：在所述主體框架(1)豎向中部水平設置有鋼筋混凝土支撐結構(10)，所述支撐結構(10)周邊與所述主體框架(1)內側密閉固定連接；在所述主體框架(1)上部可拆式設有中間板(2)，中間板(2)兩側各設一邊板(31、32)，所述中間板(2)中部設有容納試驗板(5)的試驗板槽(4)，所述試驗板(5)可拆式固定在試驗板槽(4)內，所述中間板(2)、邊板(31、32)、試驗板(5)與主體框架(1)和支撐結構(10)共同形成的空間作為分配層(20)，所述中間板(2)、邊板(31、32)和試驗板(5)形成遮彈層(30)；在所述支撐結構(10)內部的受力鋼筋上貼有應變片(61)，在支撐結構(10)的上表面裝有壓阻式壓力傳感器(62)，在支撐結構(10)的下表面裝有位移計(63)；在所述分配層(20)內設有多個空氣壓力傳感器(64)和壓阻式壓力傳感器(62)，所述多個空氣壓力傳感器(64)和壓阻式壓力傳感器(62)分別位于不同高低和不同平面位置；在所述主體框架(1)短邊的兩相對側墻上開有以光學玻璃擋板(7)的供高速攝像機攝像的攝像口(81、82)，其中一個攝像口(82)內側設有測速紙(65)，所述攝像口(81、82)的上沿與試驗板(5)的下沿平齊，攝像口(81、82)的下沿與支撐結構(10)上沿平齊。2.根據權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：在所述中間板(2)、邊板(31、32)、試驗板(5)與主體框架(1)和支撐結構(10)共同形成的空間下部充填有介質材料(9)，介質材料(9)與中間板(2)、邊板(31、32)、試驗板(5)之間的空隙為空氣。3.根據權利要求2所述的試驗裝置，其特征在于：還包括多個傳感器支架(6)，每個傳感器支架(6)包括立管(60)和4個與立管垂直的支臂(601、602、603、604)，所述4個支臂(601、602、603、604)從立管(60)底端開始沿高度方向均勻布置，所述4個支臂(601、...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳力，范益，方秦，顏海春，于瀟，鄭康，相恒波，張亞棟，胡曄，
申請(專利權)人：中國人民解放軍理工大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32