填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑結(jié)構(gòu)抗爆試驗研究設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種能夠進(jìn)行填充墻在可燃?xì)怏w爆炸作用下的動力響應(yīng)的試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]砌體結(jié)構(gòu)在可燃?xì)怏w爆炸荷載的作用下容易發(fā)生脆性斷裂破壞，在爆炸沖擊荷載作用下，斷裂形成的碎片會發(fā)生高速拋射，這些高速拋射的碎片會對建筑物內(nèi)部、外部的人員和設(shè)施造成極大的傷害。
[0003]然而，由于我國民用建筑內(nèi)應(yīng)用燃?xì)獾臍v史并不長，沒有引起太多的關(guān)注，相關(guān)研究發(fā)展也比較晚。目前我國關(guān)于燃?xì)獗ǖ难芯浚嗍轻槍ιa(chǎn)或接觸可燃?xì)怏w的工廠安全問題，很少系統(tǒng)地研究住宅建筑抗燃?xì)獗ㄔ斐删植科茐幕蜻B續(xù)倒塌的問題。近年來，隨著燃?xì)馀c人們的生產(chǎn)生活聯(lián)系越來越緊密，開展燃?xì)獗ê奢d對鋼筋混凝土框架填充墻的破壞機理與防護(hù)措施的研究更加迫在眉睫，具有十分重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。
[0004]目前對建筑結(jié)構(gòu)抗可燃?xì)怏w爆炸的試驗多使用氣囊加壓來代替爆炸荷載，荷載特點受人為控制，與真實可燃?xì)怏w爆炸荷載存在差異。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:不能用真實的可燃?xì)怏w爆炸荷載對填充墻進(jìn)行加載試驗，無法獲取準(zhǔn)確的填充墻抗爆性能、破壞形式等參數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種填充墻在可燃?xì)怏w爆炸作用下的動力響應(yīng)的試驗裝置，能夠用真實的可燃?xì)怏w爆炸荷載對填充墻加載，進(jìn)行動力響應(yīng)試驗，為科學(xué)計算和工程設(shè)計提供填充墻抗爆性能、破壞形式等參數(shù)。
[0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:
[0008]—種填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置，包括無后側(cè)墻的鋼筋混凝土房間、固定連接在所述房間后側(cè)墻的鋼筋混凝土框架，所述框架上預(yù)制有試驗磚墻，在所述房間的前側(cè)墻上設(shè)有泄爆孔，所述泄爆孔內(nèi)安裝泄爆材料，在所述房間的前側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)有多個壓力傳感器，在所述試驗磚墻外側(cè)設(shè)有位移計，所述壓力傳感器和位移計均與數(shù)據(jù)采集器信號相連，在所述房間內(nèi)設(shè)有點火頭，在所述房間外設(shè)有與房間相通的可燃?xì)怏w源。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點:
[0010]能夠用真實的可燃?xì)怏w爆炸荷載對填充墻加載，進(jìn)行動力響應(yīng)試驗，為科學(xué)計算和工程設(shè)計提供填充墻抗爆性能、破壞形式等參數(shù)。
[0011]并且，試驗磚墻和鋼筋混凝土框架預(yù)制在一起，鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土房間通過螺栓可以自由拆卸、組裝，因此能夠快速進(jìn)行多組工況的試驗。
[0012]帶水冷系統(tǒng)和濾光膜片的壓力傳感器能更準(zhǔn)確的記錄到壓力數(shù)據(jù)；
[0013]位移計尾部固定在鋼筋混凝土框架上，使得位移計首尾兩端的相對位移消除，提高了實測位移數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0014]高速攝像機能捕捉到墻體破裂、倒塌、碎片飛散的全過程。
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是圖1的平面圖。
[0018]圖中，1.泄爆洞口，2.壓力傳感器，3.鋼筋混凝土房間，4.點火頭，5.鋼筋混凝土框架，6.數(shù)據(jù)采集儀，7.電腦，8.試驗磚墻，9.高速攝像機，10.高速攝像機，11.紅外線氣體分析儀，12.防爆風(fēng)機，13.位移計，14.螺栓，15.螺母，16.細(xì)鋼絲，可燃?xì)怏w源100，燃?xì)馄拷M101，進(jìn)氣閥102，進(jìn)氣管103。
【具體實施方式】
[0019]如圖1和2所示，本發(fā)明填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置，其包括無后側(cè)墻的鋼筋混凝土房間3、固定連接在所述房間3后側(cè)墻的鋼筋混凝土框架5，所述框架5上預(yù)制有試驗磚墻8，在所述房間3的前側(cè)墻上設(shè)有泄爆孔1，所述泄爆孔I內(nèi)安裝泄爆材料，在所述房間3的前側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)有多個壓力傳感器2，在所述試驗磚墻8外側(cè)設(shè)有位移計16，所述壓力傳感器2和位移計16均與數(shù)據(jù)采集器6信號相連，在所述房間3內(nèi)設(shè)有點火頭4，在所述房間3外設(shè)有與房間3相通的可燃?xì)怏w源。
[0020]數(shù)據(jù)采集器6可再與電腦7相連。點火頭4可綁扎在細(xì)鋼絲19上。
[0021]所述房間3與框架5通過螺栓17連接，所述螺栓17 —端預(yù)埋在房間3兩側(cè)墻后沿，另一端穿過框架5后緊固。
[0022]所述可燃?xì)怏w源100包括燃?xì)馄拷M101和進(jìn)氣閥102，通過進(jìn)氣管103串聯(lián)后與房間3相通。
[0023]還包括置于房間3外的探頭可伸入房間3內(nèi)的紅外線氣體分析儀11。
[0024]還包括置于房間3外可拍攝沖出泄爆孔I的火焰的第一高速攝像機9和可拍攝試驗磚墻8響應(yīng)的第二高速攝像機10。
[0025]所述壓力傳感器2帶水冷系統(tǒng)和濾光膜片。
[0026]考慮到一般泄爆材料的抗爆能力及可燃?xì)怏w的爆炸壓力，鋼筋混凝土房間6按能抵抗600kPa內(nèi)部超壓來進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋計算。
[0027]試驗磚墻8和鋼筋混凝土框架5是預(yù)制在一起，并且鋼筋混凝土框架5和鋼筋混凝土房間3通過螺栓17可以自由拆卸、組裝，因此能夠快速進(jìn)行多組工況的試驗。
[0028]房間外部設(shè)置的高速攝像機9能捕捉到磚墻破裂、倒塌、碎片飛散的全過程。
[0029]通過在泄壓洞口 I上安裝不同的泄爆材料比如不同厚度、類型的玻璃、薄膜、木板等來得到不同的泄爆壓力。
[0030]室內(nèi)墻壁上任意位置處可以安裝細(xì)鋼絲19，從而可以任意指定點火頭4的位置。
[0031]本發(fā)明試驗裝置操作步驟具體為:
[0032]1、吊裝鋼筋混凝土框架5和試驗墻體8這個組合構(gòu)件至鋼筋混凝土房間3背面，通過螺栓17固定牢靠。
[0033]2、通過細(xì)鋼絲19在指定位置安裝點火頭4 ；
[0034]3、在泄爆洞口 I上安裝泄爆材料；
[0035]4、打開減壓閥102，通過進(jìn)氣管103從燃?xì)馄拷M101向鋼筋混凝土房間3內(nèi)充入可燃?xì)怏w；
[0036]5、使用紅外線氣體分析儀11對室內(nèi)濃度進(jìn)行實時監(jiān)測，同時打開防爆風(fēng)機13，將室內(nèi)混合氣體充分混合，使得室內(nèi)處處濃度相同；
[0037]6、當(dāng)濃度達(dá)到指定數(shù)值時，關(guān)閉防爆風(fēng)機13，靜置30秒后，引爆點火頭4，通過壓力傳感器2記錄爆炸壓力，通過位移計16記錄墻體變形，通過高速攝像機9拍攝墻體破裂、倒塌、碎片飛散的全過程。
[0038]采用本發(fā)明的試驗裝置，能夠順利進(jìn)行填充墻在可燃?xì)怏w爆炸作用下的動力響應(yīng)試驗，為科學(xué)計算和工程設(shè)計提供填充墻抗爆性能、破壞形式等參數(shù)。并且，試驗磚墻和鋼筋混凝土框架預(yù)制在一起，鋼筋混凝土框架和鋼筋混凝土房間通過螺栓可以自由拆卸、組裝，因此能夠快速進(jìn)行多組工況的試驗。帶水冷系統(tǒng)和濾光膜片的壓力傳感器能更準(zhǔn)確的記錄到壓力數(shù)據(jù)；位移計尾部固定在鋼筋混凝土框架上，使得位移計首尾兩端的相對位移消除，提高了實測位移數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。高速攝像機能捕捉到磚墻破裂、倒塌、碎片飛散的全過程。
【主權(quán)項】
1.一種填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置，其特征在于:包括無后側(cè)墻的鋼筋混凝土房間(3)、固定連接在所述房間(3)后側(cè)墻的鋼筋混凝土框架(5)，所述框架(5)上預(yù)制有試驗磚墻(8)，在所述房間(3)的前側(cè)墻上設(shè)有泄爆孔(I)，所述泄爆孔(I)內(nèi)安裝泄爆材料，在所述房間(3)的前側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)有多個壓力傳感器(2)，在所述試驗磚墻(8)外側(cè)設(shè)有位移計(16)，所述壓力傳感器(2)和位移計(16)均與數(shù)據(jù)采集器(6)信號相連，在所述房間(3)內(nèi)設(shè)有點火頭(4)，在所述房間(3)外設(shè)有與房間(3)相通的可燃?xì)怏w源(100)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:所述房間(3)與框架(5)通過螺栓(17)連接，所述螺栓(17) —端預(yù)埋在房間(3)兩側(cè)墻后沿，另一端穿過框架(5)后緊固。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:所述可燃?xì)怏w源(I)包括燃?xì)馄拷M(101)和進(jìn)氣閥(102)，通過進(jìn)氣管(103)串聯(lián)后與房間(3)相通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:還包括置于房間⑶外，探頭可伸入房間(3)內(nèi)的紅外線氣體分析儀(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:還包括置于房間⑶外可拍攝沖出泄爆孔(I)的火焰的第一高速攝像機(9)和可拍攝試驗磚墻(8)響應(yīng)的第二高速攝像機(1)06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:所述壓力傳感器(2)帶水冷系統(tǒng)和濾光膜片。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗裝置，其特征在于:所述房間(3)的鋼筋混凝土按能抵抗600kPa內(nèi)部超壓進(jìn)行結(jié)構(gòu)配筋計算。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種填充墻可燃?xì)怏w爆炸動力響應(yīng)試驗裝置，包括無后側(cè)墻的鋼筋混凝土房間(3)、固定連接在所述房間(3)后側(cè)墻的鋼筋混凝土框架(5)，所述框架(5)上預(yù)制有試驗磚墻(8)，在所述房間(3)的前側(cè)墻上設(shè)有泄爆孔(1)，所述泄爆孔(1)內(nèi)安裝泄爆材料，在所述房間(3)的前側(cè)墻內(nèi)側(cè)設(shè)有多個壓力傳感器(2)，在所述試驗磚墻(8)外側(cè)設(shè)有位移計(16)，所述壓力傳感器(2)和位移計(16)均與數(shù)據(jù)采集器(6)信號相連，在所述房間(3)內(nèi)設(shè)有點火頭(4)，在所述房間(3)外設(shè)有與房間(3)相通的可燃?xì)怏w源。本發(fā)明的動力響應(yīng)試驗裝置，能夠用真實的可燃?xì)怏w爆炸荷載對填充墻進(jìn)行加載。
【IPC分類】G01M7/08
【公開號】CN105136421
【申請?zhí)枴緾N201510638110
【發(fā)明人】方秦, 鮑麒, 李展, 張亞棟, 相恒波, 陳力, 楊石剛
【申請人】中國人民解放軍理工大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月30日