一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉爆炸試驗(yàn)時(shí)反力固定裝置，特別涉及一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架。
【背景技術(shù)】
[0002]反力架，是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)時(shí)能夠提供給構(gòu)件足夠反力的結(jié)構(gòu)，其約束性能的好壞直接影響結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的順利開展。而由于爆炸存在高速、瞬時(shí)、高壓的特征，爆炸試驗(yàn)反力架的設(shè)計(jì)并不同于普通結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。為了實(shí)現(xiàn)柱端部能夠在沖擊波作用下的固端約束，首要條件是柱后反力架應(yīng)該具備足夠的剛度和強(qiáng)度，同時(shí)爆炸荷載下鋼管混凝土柱反力架對(duì)柱頂端和底端的約束實(shí)現(xiàn)應(yīng)同時(shí)滿足便于更換柱試件的要求。
[0003]然而由于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的難度及不確定性，其反力架的設(shè)計(jì)一直是一個(gè)技術(shù)難題。爆炸沖擊波作用在柱子表面存在反射和繞射的現(xiàn)象，相互作用比較復(fù)雜，反力架也存在被爆炸沖擊波作用發(fā)生損傷的可能。因此目前用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的反力架往往以平置于地面方式對(duì)柱進(jìn)行約束實(shí)現(xiàn)，但是平置式反力架約束方式又不符合柱作為豎向受力構(gòu)件的基本特征。同時(shí)，由于爆炸試驗(yàn)需要針對(duì)一定構(gòu)造的鋼管混凝土柱試件開展多次，目前符合剛度要求的試驗(yàn)反力架多與構(gòu)件固結(jié)為一個(gè)整體，并不便于構(gòu)件的拆卸與更換，因此設(shè)計(jì)符合柱豎向承力構(gòu)件特征及各項(xiàng)要求的鋼管混凝土柱反力架對(duì)爆炸試驗(yàn)的順利開展非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架，在對(duì)反力架進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，按照TM5-1300中半球波的超壓計(jì)算公式確定出爆炸試驗(yàn)時(shí)所產(chǎn)生的瞬時(shí)超壓極值，再將爆炸沖擊波所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等效為均布荷載作用于柱迎爆面的投影面上，將柱視為兩端固結(jié)的超靜定結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算；按照這種簡(jiǎn)化方法進(jìn)行計(jì)算反力架所受到的荷載應(yīng)大于實(shí)際爆炸時(shí)所產(chǎn)生的效應(yīng)，計(jì)算結(jié)果是偏于安全的，這樣可以使反力架具有更多的安全儲(chǔ)備。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
[0006]—種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架，包括兩個(gè)底板1，底板I均通過螺栓固定于剛性地面上，兩個(gè)底板I分別與各自對(duì)應(yīng)的與地面成45°傾角的斜梁2和垂直的立柱7 —端焊接，立柱7及斜梁2的另一端通過焊接的方式連接水平梁3 —端；第一斜撐加勁肋8固定于斜梁2和立柱7之間，第二斜撐加勁肋4固定于立柱7和水平梁3之間且夾角為45° ;水平梁3的懸臂端通過焊接固定有第一半圓鋼制卡環(huán)5，第一半圓鋼制卡環(huán)5通過連接板9和螺栓11與第二半圓鋼制卡環(huán)6連接，第一半圓鋼制卡環(huán)5與第二半圓鋼制卡環(huán)6分別焊接加強(qiáng)筋10予以增加卡環(huán)整體剛度。
[0007]本實(shí)用新型上端約束采用可拆卸的分離式的第一半圓鋼制卡環(huán)5、第二半圓鋼制卡環(huán)6，下端約束采用可拆卸的膨脹螺栓11，以便于構(gòu)件的拆卸固定，第一半圓鋼制卡環(huán)5、第二半圓鋼制卡環(huán)6之間的可調(diào)節(jié)螺栓11可對(duì)不同直徑的柱約束程度進(jìn)行微調(diào)；同時(shí)斜梁2、立柱7和第一斜撐加勁肋8、第二斜撐加勁肋4形成反力架整體為一超靜定結(jié)構(gòu)，以符合爆炸荷載下反力架剛度要求。使用時(shí)可先通過栓接的反力架支座將反力架固定于剛性地面，同時(shí)根據(jù)柱直徑的大小選擇匹配的鋼制卡環(huán)，用吊裝設(shè)備將柱試件安裝與反力架上下端約束通過卡環(huán)和膨脹螺栓予以固結(jié)。
[0008]本實(shí)用新型原理簡(jiǎn)單、受力合理、易于加工及更換，彌補(bǔ)了現(xiàn)存鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)反力架的不足，可在室外場(chǎng)地進(jìn)行不同直徑的鋼管混凝土爆炸沖擊試驗(yàn)中廣泛使用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)原理圖。
[0010]圖2是本實(shí)用新型第一半圓鋼制卡環(huán)5與第二半圓鋼制卡環(huán)6的三視圖。其中圖2A為俯視圖，圖2B為側(cè)視圖，圖2C為正視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，但本實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí)施例。
[0012]參照?qǐng)D1，一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架，包括兩個(gè)底板1，底板I均通過螺栓固定于剛性地面上，兩個(gè)底板I分別與各自對(duì)應(yīng)的與地面成45°傾角的斜梁2和垂直的立柱7 —端焊接，立柱7及斜梁2的另一端通過焊接的方式連接水平梁3一端，為增加反力架整體剛度的:第一斜撐加勁肋8通過雙肢槽鋼水平焊接固定于斜梁2和立柱7之間，第二斜撐加勁肋4通過雙肢槽鋼焊接固定于立柱7和水平梁3之間且夾角為45°，水平梁3的懸臂端通過焊接固定第一半圓鋼制卡環(huán)5，第一半圓鋼制卡環(huán)5通過連接板9和螺栓11與第二半圓鋼制卡環(huán)6連接，第一半圓鋼制卡環(huán)5與第二半圓鋼制卡環(huán)6分別焊接加強(qiáng)筋10予以增加卡環(huán)整體剛度，通過調(diào)整兩個(gè)半圓鋼制卡環(huán)以及螺栓11來調(diào)整上端約束的固結(jié)程度。
[0013]參照?qǐng)D2，第一半圓鋼制卡環(huán)5和第二半圓鋼制卡環(huán)6詳細(xì)連接關(guān)系為:通過連接板9和螺栓11進(jìn)行連接，連接板9上預(yù)設(shè)有螺栓孔12。
[0014]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0015]將本實(shí)用新型固定于剛性地面上，將柱構(gòu)件吊裝至反力架第一半圓鋼制卡環(huán)5處，調(diào)整第一半圓鋼制卡環(huán)5與構(gòu)件緊密相連，然后將焊接有加強(qiáng)筋10的第二半圓鋼制卡環(huán)6通過連接板9上的螺栓孔12及螺栓11與第一半圓鋼制卡環(huán)5相連接，調(diào)整螺栓11以適應(yīng)柱構(gòu)件直徑，完成對(duì)柱構(gòu)件的反力夾持。當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束后，放松螺栓11，取下第二半圓鋼制卡環(huán)6，更換柱構(gòu)件，重新調(diào)整第一半圓鋼制卡環(huán)5與構(gòu)件緊密相連，然后再將第二半圓鋼制卡環(huán)6通過連接板9上的螺栓孔12及螺栓11與第一半圓鋼制卡環(huán)5相連接，調(diào)整螺栓11以適應(yīng)柱構(gòu)件直徑，進(jìn)而完成二次試驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架，包括兩個(gè)底板(I)，底板(I)固定于剛性地面上，兩個(gè)底板(I)分別與各自對(duì)應(yīng)的與地面成45°傾角的斜梁(2)和垂直的立柱(7) —端焊接，立柱(7)及斜梁(2)的另一端通過焊接的方式連接水平梁(3) —端；第一斜撐加勁肋(8)水平焊接固定于斜梁(2)和立柱(7)之間，第二斜撐加勁肋(4)固定于立柱(7)和水平梁(3)之間且夾角為45° ;水平梁(3)的懸臂端通過焊接固定有第一半圓鋼制卡環(huán)(5)，第一半圓鋼制卡環(huán)(5)通過連接板(9)和螺栓(11)與第二半圓鋼制卡環(huán)(6)連接，第一半圓鋼制卡環(huán)(5)與第二半圓鋼制卡環(huán)(6)分別焊接有加強(qiáng)筋(10)。
【專利摘要】一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)的可調(diào)整式反力架，兩個(gè)底板與斜梁和立柱焊接，立柱及斜梁另一端焊接水平梁；第一斜撐加勁肋固定于斜梁和立柱之間，第二斜撐加勁肋固定于立柱和水平梁之間，水平梁懸臂端焊接固定有第一半圓鋼制卡環(huán)，第一半圓鋼制卡環(huán)通過螺栓與第二半圓鋼制卡環(huán)連接，柱構(gòu)件吊裝至反力架第一半圓鋼制卡環(huán)處，調(diào)整第一半圓鋼制卡環(huán)與構(gòu)件緊密相連，然后調(diào)整螺栓以適應(yīng)柱構(gòu)件直徑，完成對(duì)柱構(gòu)件的反力夾持，當(dāng)試驗(yàn)結(jié)束后，放松螺栓，取下第二半圓鋼制卡環(huán)，更換柱構(gòu)件，本實(shí)用新型受力合理、易于加工及更換，彌補(bǔ)了現(xiàn)存鋼管混凝土柱爆炸試驗(yàn)反力架的不足，可在室外場(chǎng)地進(jìn)行不同直徑的鋼管混凝土爆炸沖擊試驗(yàn)中廣泛使用。
【IPC分類】G01M7/08
【公開號(hào)】CN204831740
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520384883
【發(fā)明人】崔瑩, 屈展, 張煜敏
【申請(qǐng)人】西安石油大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年6月3日