[发明专利]一种竖向可观察式结构柱抗爆试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，包括钢筋混凝土爆坑，其特征在于：还包括放置在钢筋混凝土爆坑内的结构柱以及弹性部件；

所述钢筋混凝土爆坑包括钢筋混凝土结构主体，其包括地基、爆坑房以及弹性部件放置区，爆坑房立设在地基表面，爆坑房的一个侧面为迎爆面；在地基内开设弹性部件放置区，弹性部件放置区与迎爆面同侧，在弹性部件放置区内安装弹性部件，爆坑房设置迎爆面的一侧固设结构柱，结构柱的底端伸入弹性部件放置区与弹性部件相抵；

前述结构柱垂直地基布设，结构柱每侧与爆坑房接触位置布设前角钢；

还包括内支架，所述内支架包括上端板、下端板、左拉杆以及右拉杆，所述上端板位于结构柱的顶部，下端板位于结构柱的底部，左拉杆以及右拉杆分别位于结构柱的两侧，上端板的一端通过左拉杆与下端板的一端连接，上端板的另一端通过右拉杆与下端板的另一端连接，且左拉杆与右拉杆平行布设；

左拉杆、右拉杆分别穿设匹配的结构柱侧的前角钢背爆面；

在地基内穿设气管穿管，其与弹性部件连通。

2.根据权利要求1所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：所述前角钢包括左前角钢和右前角钢，左前角钢以及右前角钢分别布设在结构柱两侧。

3.根据权利要求2所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：所述左前角钢包括左角钢、压力计座以及固定钩，左角钢的一侧贴合结构柱的一侧布设，其另一侧为迎爆面，在左角钢的迎爆面上布设若干压力计座和若干六角螺栓，且压力计座和六角螺栓交替焊接在左角钢的迎爆面上；

在左角钢的背爆面上焊接若干固定钩。

4.根据权利要求3所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：所述右前角钢包括右角钢、压力计座以及固定钩，右角钢的一侧贴合结构柱的另一侧布设，右角钢的另一侧为迎爆面，在右角钢的迎爆面上布设若干压力计座和若干六角螺栓，且压力计座和六角螺栓交替焊接在右角钢的迎爆面上；

在右角钢的背爆面上焊接若干固定钩。

5.根据权利要求4所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：在爆坑房内预埋若干根穿线管，且穿线管数与压力计座数匹配；所述穿线管为PVC管，每根穿线管均由压力计座的背部中心位置穿设爆坑房与检测系统形成连通。

6.根据权利要求5所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：所述弹性部件为气动气缸活塞机构，其一端与下端板接触，另一端与结构柱的底端接触；

气动气缸活塞机构与所述气管穿管连通；

气动气缸活塞机构的气缸内径大于或者等于400mm，其承受压力大于或者等于15Mpa，活塞的轴力大于或者等于188吨。

7.根据权利要求6所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：还包括下围护结构，其置于弹性部件放置区开口处；

所述下围护结构包括呈方形的围护钢板，其与弹性部件放置区开口大小匹配，在围护钢板的朝向外侧的壁面焊接若干锚固钩。

8.根据权利要求7所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：在结构柱的顶部覆设上横向支撑，其包括上横向钢板，所述上横向钢板呈U形设置，U形垂直部分的两个端部向外延伸，且延伸部分垂直于U形的垂直部分；

上横向钢板的横向部分贴合结构柱的顶部，其延伸部分贴合匹配前角钢的顶部；

在上横向钢板的延伸部分相对前角钢的一面焊接六角螺栓，延伸部分的另一面焊接若干锚固钩，上横向钢板的横向部分与结构柱相反的一面同样焊接若干锚固钩。

9.根据权利要求8所述的竖向可观察式结构柱抗爆试验装置，其特征在于：在爆坑房的迎爆面上还布设左钢板和右钢板，左钢板匹配左前角钢，右钢板匹配右前角钢，在左钢板以及右钢板的背爆面焊接若干锚固钩。

10.一种基于权利要求1-9任一所述竖向可观察式结构柱抗爆试验装置的试验方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1：根据爆坑尺寸进行混凝土支模，固定气管穿管、前角钢、穿线管、内支架、下围护结构、上横向支撑以及迎爆面钢板；

步骤S2：在混凝土模型内浇筑混凝土，养护28天；

步骤S3：将压力传感器通过六角螺栓与压力计座连接，连接传感器、数据采集系统以及计算机，进行信号调试；

步骤S4：在弹性部件放置区内安装气动气缸活塞机构，调节气动气缸活塞机构的高度与结构柱高度一致；

步骤S5：将预埋的气管穿管与气动气缸活塞机构的气缸连通管，高压气源通过气管穿管充入气缸内；

步骤S6：结构柱吊入爆坑房内，调整其位置；

步骤S7：通过布置在远端的高压氮气瓶对气动气缸活塞机构充气，当压力表达到预定数值后拧紧气瓶阀门；

步骤S8：用钢板盒子将弹性部件放置区从开口端遮蔽住，用橡胶垫和包铁皮对爆坑上表面缝隙进行密封；

步骤S9：在结构柱上吊装炸药、雷管，检查测试系统和气动气缸活塞机构压力，确认无误后起爆。