一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉爆炸試驗時反力固定裝置，特別涉及一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架。
【背景技術(shù)】
[0002]反力架，是對構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗時能夠提供給構(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)試驗的順利開展。而由于爆炸存在高速、瞬時、高壓的特征，爆炸試驗反力架的設(shè)計并不同于普通結(jié)構(gòu)試驗。為了實現(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度，同時爆炸荷載下鋼管混凝土柱反力架對柱頂端和底端的約束實現(xiàn)應(yīng)同時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的難度及不確定性，其反力架的設(shè)計一直是一個技術(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的反力架往往以平置于地面方式對柱進(jìn)行約束實現(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，由于爆炸試驗需要針對一定構(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反力架多與構(gòu)件固結(jié)為一個整體，并不便于構(gòu)件的拆卸與更換，因此設(shè)計符合柱豎向承力構(gòu)件特征及各項要求的鋼管混凝土柱反力架對爆炸試驗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，本實用新型的目的在于提供一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架，在對反力架進(jìn)行設(shè)計時，按照TM5-1300中半球波的超壓計算公式確定出爆炸試驗時所產(chǎn)生的瞬時超壓極值，再將爆炸沖擊波所產(chǎn)生的壓強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)行計算；按照這種簡化方法進(jìn)行計算反力架所受到的荷載應(yīng)大于實際爆炸時所產(chǎn)生的效應(yīng)，計算結(jié)果是偏于安全的，這樣可以使反力架具有更多的安全儲備。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0006]—種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架，包括兩個底板1，底板I均通過螺栓固定于剛性地面上，兩個底板I分別與各自對應(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分別焊接加強筋10予以增加卡環(huán)整體剛度。
[0007]本實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可對不同直徑的柱約束程度進(jìn)行微調(diào)；同時斜梁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]本實用新型原理簡單、受力合理、易于加工及更換，彌補了現(xiàn)存鋼管混凝土柱爆炸試驗反力架的不足，可在室外場地進(jìn)行不同直徑的鋼管混凝土爆炸沖擊試驗中廣泛使用。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)原理圖。
[0010]圖2是本實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。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明，但本實用新型不僅限于下述的實施例。
[0012]參照圖1，一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架，包括兩個底板1，底板I均通過螺栓固定于剛性地面上，兩個底板I分別與各自對應(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分別焊接加強筋10予以增加卡環(huán)整體剛度，通過調(diào)整兩個半圓鋼制卡環(huán)以及螺栓11來調(diào)整上端約束的固結(jié)程度。
[0013]參照圖2，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]本實用新型的工作原理為:
[0015]將本實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，完成對柱構(gòu)件的反力夾持。當(dāng)試驗結(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。
【主權(quán)項】
1.一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架，包括兩個底板(I)，底板(I)固定于剛性地面上，兩個底板(I)分別與各自對應(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)分別焊接有加強筋(10)。
【專利摘要】一種用于鋼管混凝土柱爆炸試驗的可調(diào)整式反力架，兩個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，完成對柱構(gòu)件的反力夾持，當(dāng)試驗結(jié)束后，放松螺栓，取下第二半圓鋼制卡環(huán)，更換柱構(gòu)件，本實用新型受力合理、易于加工及更換，彌補了現(xiàn)存鋼管混凝土柱爆炸試驗反力架的不足，可在室外場地進(jìn)行不同直徑的鋼管混凝土爆炸沖擊試驗中廣泛使用。
【IPC分類】G01M7/08
【公開號】CN204831740
【申請?zhí)枴緾N201520384883
【發(fā)明人】崔瑩, 屈展, 張煜敏
【申請人】西安石油大學(xué)
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月3日