[發(fā)明專利]寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210021663.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN114689450A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佳奇;宗周紅;陳燁婧;單玉麟;林津;陳振健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/313
• 分類號(hào): G01N3/313;G01N3/18;G01N3/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 徐爾東

1.一種寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：包括嵌設(shè)在土層內(nèi)的混凝土爆坑（1），在混凝土爆坑（1）內(nèi)開設(shè)用于放置待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）的主凹槽、用于安裝千斤頂（5）的千斤頂（5）槽以及若干液氮儲(chǔ)存艙（2）；

所述主凹槽位于混凝土爆坑（1）的中心位置，其內(nèi)放置待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4），在主凹槽的一側(cè)為千斤頂（5）槽，主凹槽與千斤頂（5）槽連通，在千斤頂（5）槽內(nèi)設(shè)置千斤頂（5），千斤頂（5）的施力端抵住待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）；

若干液氮儲(chǔ)存艙（2）設(shè)置在主凹槽的另一側(cè)，且每個(gè)液氮儲(chǔ)存艙（2）與主凹槽連通；

在混凝土爆坑（1）的開口端可移動(dòng)覆設(shè)保溫隔板；

在主凹槽的上方懸設(shè)爆炸物（3），用于試驗(yàn)時(shí)施加爆炸荷載。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：

所述液氮儲(chǔ)存?zhèn)}包括兩個(gè)，設(shè)置在主凹槽的另一側(cè)，當(dāng)待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）放置在主凹槽內(nèi)時(shí)，以待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）的中軸線為中心線，液氮儲(chǔ)存?zhèn)}分別對(duì)稱設(shè)置在中心線的兩側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：還包括若干換氣通道（8），每條換氣通道（8）的一端與主凹槽連通，其另一端伸出土層，在伸出土層的換氣通道（8）的另一端安裝換氣扇（81）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：前述的換氣通道（8）設(shè)置兩條。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的保溫隔板通過滑動(dòng)裝置可移動(dòng)覆設(shè)在混凝土爆坑（1）的開口端；

所述保溫隔板對(duì)稱分成兩部分，每部分由混凝土爆坑（1）開口端的兩側(cè)進(jìn)行滑移；滑動(dòng)裝置包括滾輪（11）與滑槽，在混凝土爆坑（1）的開口端開設(shè)滑槽，保溫隔板的每部分底面均安裝滾輪（11），滾輪（11）與滑槽匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述的保溫隔板包括疊設(shè)的保溫層（9）和密封鋼板（10）；

在密封鋼板（10）的四周貼設(shè)密封條（12）；

混凝土爆坑（1）的主凹槽與千斤頂（5）槽之間還設(shè)有隔溫板（6）。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：在待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）的底部設(shè)置用于監(jiān)測(cè)溫度的溫度控制系統(tǒng)（7）；

在液氮儲(chǔ)存艙（2）與主凹槽連通的管道上安裝液氮閥門（21）；

溫度控制系統(tǒng)（7）與液氮閥門（21）、換氣扇（81）電聯(lián)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置，其特征在于：在混凝土爆坑（1）的側(cè)邊設(shè)置鋼架（13），鋼架（13）的頂端設(shè)置延伸桿，延伸桿的端部延伸至混凝土爆坑（1）的上方，在延伸桿延伸的端部安裝爆炸物（3）；

所述的爆炸物（3）上綁設(shè)若干繩索（14），每根繩索（14）的一端與爆炸物（3）綁設(shè)，繩索（14）的另一端固定在混凝土爆坑（1）周圍的地面上。

9.基于寒區(qū)條件下結(jié)構(gòu)柱抗爆性能試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟S1：將待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）安裝在混凝土爆坑（1）的主凹槽內(nèi)，千斤頂（5）的施力端抵住待試驗(yàn)結(jié)構(gòu)柱（4）的一端，將隔溫板（6）搭設(shè)在主凹槽與千斤頂（5）槽之間；

步驟S2：將保溫隔板的兩部分合并，覆設(shè)在混凝土爆坑（1）的開口端，在保溫隔板的密封鋼板（10）與地面的縫隙處貼設(shè)密封條（12）；

步驟S3：溫度控制系統(tǒng)（7）向液氮閥門（21）發(fā)送開啟指令，液氮儲(chǔ)存艙（2）向主凹槽內(nèi)以預(yù)設(shè)流速注入液氮，直至混凝土爆坑（1）內(nèi)的溫度降低至預(yù)設(shè)值，溫度控制系統(tǒng)（7）再次向液氮閥門（21）發(fā)送關(guān)閉指令，若溫度過低則溫度控制系統(tǒng)（7）向換氣扇（81）發(fā)送開啟指令，排出預(yù)設(shè)目標(biāo)的汽化液氮以升溫；

步驟S4：將爆炸物（3）吊設(shè)在混凝土爆坑（1）上方；

步驟S5：撕開密封條（12），將保溫隔板的兩部分分開，引爆爆炸物（3），完成爆炸載荷施加試驗(yàn)；

步驟S6：試驗(yàn)結(jié)束后，溫度控制系統(tǒng)（7）向換氣扇（81）發(fā)送開啟指令，排出混凝土爆坑（1）內(nèi)的汽化液氮，完成試驗(yàn)。