[發明專利]強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能測試系統

在審

• 申請號: 202111345234.6
• 申請日: 2021-11-15
• 公開（公告）號: CN114047011A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 鐘波;蔣亞強;張澤江;朱輝
• 申請（專利權）人: 應急管理部四川消防研究所
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00
• 代理公司: 成都春夏知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51317
• 代理人: 陳春華

本發明公開了強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能測試系統，解決現有技術無法定量確定爆炸等強動力荷載作用下鋼筋混凝土結構抗連續性倒塌性能的技術問題。本發明包括用于固定鋼筋混凝土結構試件兩端的固定裝置，用于給鋼筋混凝土結構加載強動力荷載的加載機構，以及分別與固定裝置和強動力加載機構相連接的PC機；鋼筋混凝土結構上設有將集中的強動力荷載轉換為分布式爆炸荷載的轉換機構；該試驗裝置測得的結果可以快速計算出鋼筋混凝土結構在爆炸荷載作用下的損傷程度。本發明結構簡單、設計科學合理，使用方便，可以快速高效模擬測試爆炸等強動力荷載作用下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能。

技術領域

本發明屬于鋼筋混凝土結構抗倒塌性能測試技術領域，具體涉及強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能測試系統。

背景技術

爆炸荷載作用下建筑結構首先表現為局部構件的非線性動力響應，產生一定程度的損傷甚至破壞。局部構件由于損傷或破壞而喪失的承載力將會在瞬間尋求替代傳力路徑進行重分布，這一過程將會引起整體結構的非線性動力響應，可能導致結構發生較大的變形甚至引發結構部分構件脫落、接觸碰撞等一系列復雜的非線性行為，最終可能導致結構發生連續倒塌。

鋼筋混凝土結構在土木工程中的應用范圍極廣，各種工程結構都可采用鋼筋混凝土建造。鋼筋混凝土結構在原子能工程、海洋工程和機械制造業的一些特殊場合，如反應堆壓力容器、海洋平臺、巨型運油船、大噸位水壓機機架等，均得到十分有效的應用，解決了鋼結構所難于解決的技術問題。

目前針對鋼筋混凝土結構連續倒塌已在試驗與數值模擬方面開展了大量的研究，取得了豐碩的研究成果。然而，針對具體的爆炸荷載作用等強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能方面的研究還不夠深入，這主要是由于缺乏能夠定量確定爆炸等強動力荷載作用下鋼筋混凝土結構抗連續性倒塌性能的試驗系統。

因此，設計一種鋼筋混凝土結構在強動力荷載作用下抗連續性倒塌性能測試系統，以模擬爆炸等強動力荷載作用環境下對鋼筋混凝土結構連續性倒塌性能測試，成為所屬技術領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能測試系統，以至少解決上述部分技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

強動力荷載下鋼筋混凝土結構抗連續倒塌性能測試系統，包括用于固定鋼筋混凝土結構兩端的固定裝置，用于給鋼筋混凝土結構加載強動力荷載的強動力加載機構，以及分別與固定裝置和強動力加載機構相連接的PC機；鋼筋混凝土結構上設有用于將集中的強動力荷載轉換為分布式爆炸荷載的轉換機構。

進一步地，轉換機構包括設于鋼筋混凝土結構上的充氣氣囊，以及設于充氣氣囊上的鋼板。

進一步地，強動力加載機構為落錘試驗機，落錘試驗機底部設有與PC機相連接的第一力傳感器。

進一步地，固定裝置包括反力架，與鋼筋混凝土結構端部相固定的滑移式固定座，以及設于滑移式固定座和反力架之間的測力機構；測力機構至少有兩個，測力機構等間距間隔分布于滑移式固定座和反力架之間。

進一步地，滑移式固定座包括與鋼筋混凝土結構端部相固定的邊柱，設于邊柱底部的鉸支座，以及測力座；鉸支座位于測力座上。

進一步地，鉸支座包括與邊柱底部相固定的上鉸支座，通過轉軸與上鉸支座相鉸接的下鉸支座，并且下鉸支座底部設有第一滾輪。

進一步地，測力座包括用于承托鉸支座的承托鋼板，以及設于承托鋼板底部并與PC機相連接的第二力傳感器。

進一步地，測力機構包括設于反力架上的第一鉸接座，設于滑移式固定座上的第二鉸接座，以及兩端分別與第一鉸接座和第二鉸接座相鉸接并與PC機相連接的第三力傳感器。