[实用新型]一种用于钢管混凝土柱爆炸试验的可调整式反力架

说明书

技术领域

本实用新型涉爆炸试验时反力固定装置，特别涉及一种用于钢管混凝土柱爆炸试验的可调整式反力架。

背景技术

反力架，是对构件进行结构试验时能够提供给构件足够反力的结构，其约束性能的好坏直接影响结构试验的顺利开展。而由于爆炸存在高速、瞬时、高压的特征，爆炸试验反力架的设计并不同于普通结构试验。为了实现柱端部能够在冲击波作用下的固端约束，首要条件是柱后反力架应该具备足够的刚度和强度，同时爆炸荷载下钢管混凝土柱反力架对柱顶端和底端的约束实现应同时满足便于更换柱试件的要求。

然而由于钢管混凝土柱爆炸试验的难度及不确定性，其反力架的设计一直是一个技术难题。爆炸冲击波作用在柱子表面存在反射和绕射的现象，相互作用比较复杂，反力架也存在被爆炸冲击波作用发生损伤的可能。因此目前用于钢管混凝土柱爆炸试验的反力架往往以平置于地面方式对柱进行约束实现，但是平置式反力架约束方式又不符合柱作为竖向受力构件的基本特征。同时，由于爆炸试验需要针对一定构造的钢管混凝土柱试件开展多次，目前符合刚度要求的试验反力架多与构件固结为一个整体，并不便于构件的拆卸与更换，因此设计符合柱竖向承力构件特征及各项要求的钢管混凝土柱反力架对爆炸试验的顺利开展非常重要。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于钢管混凝土柱爆炸试验的可调整式反力架，在对反力架进行设计时，按照TM5-1300中半球波的超压计算公式确定出爆炸试验时所产生的瞬时超压极值，再将爆炸冲击波所产生的压强等效为均布荷载作用于柱迎爆面的投影面上，将柱视为两端固结的超静定结构进行计算；按照这种简化方法进行计算反力架所受到的荷载应大于实际爆炸时所产生的效应，计算结果是偏于安全的，这样可以使反力架具有更多的安全储备。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种用于钢管混凝土柱爆炸试验的可调整式反力架，包括两个底板1，底板1均通过螺栓固定于刚性地面上，两个底板1分别与各自对应的与地面成45°倾角的斜梁2和垂直的立柱7一端焊接，立柱7及斜梁2的另一端通过焊接的方式连接水平梁3一端；第一斜撑加劲肋8固定于斜梁2和立柱7之间，第二斜撑加劲肋4固定于立柱7和水平梁3之间且夹角为45°；水平梁3的悬臂端通过焊接固定有第一半圆钢制卡环5，第一半圆钢制卡环5通过连接板9和螺栓11与第二半圆钢制卡环6连接，第一半圆钢制卡环5与第二半圆钢制卡环6分别焊接加强筋10予以增加卡环整体刚度。

本实用新型上端约束采用可拆卸的分离式的第一半圆钢制卡环5、第二半圆钢制卡环6，下端约束采用可拆卸的膨胀螺栓11，以便于构件的拆卸固定，第一半圆钢制卡环5、第二半圆钢制卡环6之间的可调节螺栓11可对不同直径的柱约束程度进行微调；同时斜梁2、立柱7和第一斜撑加劲肋8、第二斜撑加劲肋4形成反力架整体为一超静定结构，以符合爆炸荷载下反力架刚度要求。使用时可先通过栓接的反力架支座将反力架固定于刚性地面，同时根据柱直径的大小选择匹配的钢制卡环，用吊装设备将柱试件安装与反力架上下端约束通过卡环和膨胀螺栓予以固结。

本实用新型原理简单、受力合理、易于加工及更换，弥补了现存钢管混凝土柱爆炸试验反力架的不足，可在室外场地进行不同直径的钢管混凝土爆炸冲击试验中广泛使用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构原理图。

图2是本实用新型第一半圆钢制卡环5与第二半圆钢制卡环6的三视图。其中图2A为俯视图，图2B为侧视图，图2C为正视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但本实用新型不仅限于下述的实施例。

参照图1，一种用于钢管混凝土柱爆炸试验的可调整式反力架，包括两个底板1，底板1均通过螺栓固定于刚性地面上，两个底板1分别与各自对应的与地面成45°倾角的斜梁2和垂直的立柱7一端焊接，立柱7及斜梁2的另一端通过焊接的方式连接水平梁3一端，为增加反力架整体刚度的：第一斜撑加劲肋8通过双肢槽钢水平焊接固定于斜梁2和立柱7之间，第二斜撑加劲肋4通过双肢槽钢焊接固定于立柱7和水平梁3之间且夹角为45°，水平梁3的悬臂端通过焊接固定第一半圆钢制卡环5，第一半圆钢制卡环5通过连接板9和螺栓11与第二半圆钢制卡环6连接，第一半圆钢制卡环5与第二半圆钢制卡环6分别焊接加强筋10予以增加卡环整体刚度，通过调整两个半圆钢制卡环以及螺栓11来调整上端约束的固结程度。