[发明专利]一种防爆墙

说明书

本发明公开了一种防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。本发明防爆墙在增加对墙后人员和结构防护等级的同时，不会产生碎片对防爆墙后的人员和结构造成伤害；此外，本发明防爆墙除了符合城市规划美观的需求，可应用于城市范围外，还具有加工、安装、拆除简便，可抵抗重复爆炸等优点，可以显著的节省材料和建造成本，同时有望在其他类型的防护结构中得到应用。

技术领域

本发明涉及民用建筑爆炸防护技术领域，特别涉及一种防爆墙。

背景技术

防爆墙是保护军用设施和重要民用建筑抵御爆炸袭击的重要结构形式，主流的防爆墙设计主要依靠结构的强度、延性和能量吸收来抵御爆炸荷载。国内外学者对防爆墙在爆炸荷载下的响应及防爆效果，进行了大量研究。如Hulton和Gough提出钢-混凝土-钢防爆墙，由摩擦焊接销钉分开的两块钢板组成，整体厚度可达210mm至740mm，内部填充混凝土以提供惯性抵抗力；在大量试验研究基础上，Coyle和Cormie等给出了钢-混凝土-钢防爆墙的详细设计指南和设计范例。随着新型材料的发展，越来越多的研究者开始关注轻型防爆墙的开发或利用耗能材料耗散爆炸能，如Ye和Ma研究了在防爆墙前表面附加泡沫铝层的防爆技术，研究发现在泡沫附加层设计合理的情况下，结构的抗爆性能将得到大幅增强。然而，研究也发现该技术的有效性取决于泡沫层的合理设计、泡沫材料的特性和爆炸荷载的特征。学者们还研究发展了临时防爆墙，如Scherbatiuk和Rattanawangcharoen进行了填土防护单元的爆炸试验和数值模拟；Rice等研究了砌体-砂-砌体防爆墙抵抗爆炸荷载的有效性；等研究了填充砂石的铝板抵抗爆炸荷载的有效性。

尽管近年来开发了多种具有新型材料和新型结构形式的防爆墙，防爆墙的设计理念依然主要基于传统的结构强度、延性和能量吸收概念。在这些概念基础上设计合理的防爆墙能减弱爆炸荷载但也有固有的不足。例如，无筋砌体防爆墙与钢筋混凝土防爆墙一旦受爆炸荷载破坏，产生的碎片将对防爆墙后的人员和结构造成极大的威胁。钢-混凝土-钢防爆墙利用高强钢和大质量填充混凝土来抵抗爆炸荷载，钢面板对爆炸荷载提供初始抗力并约束填充混凝土，填充混凝土对爆炸荷载提供惯性抗力，这样的设计往往尺寸巨大且成本昂贵。另一方面，使用柔性材料如泡沫来吸收爆炸能量可以使防爆墙质量轻且有效抵抗爆炸荷载；然而泡沫材料的性能很不稳定难以控制，而且泡沫材料吸收爆炸能量的效率不但取决于泡沫材料特性而且取决于其与爆炸荷载的相互作用。与此同时，由于这种防爆墙基于结构材料的大塑性变形来吸收爆炸能量，抵抗重复爆炸力的能力较差。这些特性使得泡沫材料很难设计成高效经济的防爆墙。此外，考虑到城市规划需要和土地限制，大多数防爆墙体积庞大而不适合在城市地区建造。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种适用于城市地区的新型防爆墙，造型美观，结构轻盈，抗爆防护效果好，并可极大的节省材料和建造成本。

本发明所采用的技术方案是：一种防爆墙，包括至少一排结构柱层，和用于将所述结构柱层固定在地面上的地面锚固装置；所述结构柱层由若干个结构柱单体等间距均匀排列组成。

所述地面锚固装置采用固定在地面内的螺纹锚固孔口形式，所述螺纹锚固孔口和所述结构柱单体一一对应；每根所述结构柱单体的下端部设置有与所述螺纹锚固孔口相配合的螺纹。

所述地面锚固装置采用几何矩阵形式的联通轨道，所述联通轨道由若干条纵横相交的轨道单体构成；所述轨道单体为槽形结构，其两翼缘板上端面分别设置有与所述结构柱单体相配合的向内折边。

所述结构柱单体的下端部通过卡槽套设有与所述轨道单体相连接的套筒，所述套筒底部设置有底板，所述底板的下端面通过大滚轮坐落在所述轨道单体的腹板内，所述底板的外侧上端面通过小滚轮与所述轨道单体的向内折边相接触。

所述结构柱单体的下端部通过卡槽连接有垫片，所述垫片通过螺栓与所述轨道单体的向内折边固定连接；所述结构柱单体底面通过滚轮坐落在所述轨道单体的腹板内。