[发明专利]寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置及试验方法

说明书

本发明涉及一种寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置及试验方法，试验装置包括嵌设在土层内的混凝土爆坑，在混凝土爆坑内开设用于放置待试验结构柱的主凹槽、用于安装千斤顶的千斤顶槽以及若干液氮储存舱；在千斤顶槽内设置千斤顶，千斤顶的施力端抵住待试验结构柱；若干液氮储存舱设置在主凹槽的另一侧，用于向主凹槽内注入液氮；在主凹槽的上方悬设爆炸物，用于试验时施加爆炸荷载；在混凝土爆坑的开口端覆设可移动的保温隔板；本发明满足结构柱在寒区温度与爆炸荷载双重作用下的试验条件，使用方法简单易懂，安装过程简便。

技术领域

本发明涉及一种寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置及试验方法，属于寒区条件下试件模拟爆炸试验领域。

背景技术

近年来随着人们对高原寒区、深海和极地等地区资源的探索，严寒地区的重要结构不断增加。我国东北、青藏高原等地区，冬季寒冷且持续时间长，最低气温纪录为-53.4℃，南极部分地区更是常年处于严寒状态，最低气温纪录为-93℃。这些地区的建筑结构长期处于低温环境下，其力学性能和耐久性不可避免遭受寒冷环境的影响，结构抵抗爆炸冲击等偶然荷载的能力也会产生巨大差别。因此，针对结构在寒冷条件下的抗爆性能研究具有十分重要的意义。

现有的结构抗爆性能试验装置，均只能考虑单一爆炸荷载对结构力学性能的影响，无法同时满足寒区温度与爆炸荷载的双重作用的试验条件，限制了该领域研究的进一步发展。

发明内容

本发明提供一种寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置及试验方法，满足结构柱在寒区温度与爆炸荷载双重作用下的试验条件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种寒区条件下结构柱抗爆性能试验装置，包括嵌设在土层内的混凝土爆坑，在混凝土爆坑内开设用于放置待试验结构柱的主凹槽、用于安装千斤顶的千斤顶槽以及若干液氮储存舱；

所述主凹槽位于混凝土爆坑的中心位置，其内放置待试验结构柱，在主凹槽的一侧为千斤顶槽，主凹槽与千斤顶槽连通，在千斤顶槽内设置千斤顶，千斤顶的施力端抵住待试验结构柱；

若干液氮储存舱设置在主凹槽的另一侧，且每个液氮储存舱与主凹槽连通；

在混凝土爆坑的开口端可移动覆设保温隔板；

在主凹槽的上方悬设爆炸物，用于试验时施加爆炸荷载；

作为本发明的进一步优选，

所述液氮储存仓包括两个，设置在主凹槽的另一侧，当待试验结构柱放置在主凹槽内时，以待试验结构柱的中轴线为中心线，液氮储存仓分别对称设置在中心线的两侧；

作为本发明的进一步优选，还包括若干换气通道，每条换气通道的一端与主凹槽连通，其另一端伸出土层，在伸出土层的换气通道的另一端安装换气扇；

作为本发明的进一步优选，前述的换气通道设置两条；

作为本发明的进一步优选，所述的保温隔板通过滑动装置可移动覆设在混凝土爆坑的开口端；

所述保温隔板对称分成两部分，每部分由混凝土爆坑开口端的两侧进行滑移；滑动装置包括滚轮与滑槽，在混凝土爆坑的开口端开设滑槽，保温隔板的每部分底面均安装滚轮，滚轮与滑槽匹配；

作为本发明的进一步优选，所述的保温隔板包括叠设的保温层和密封钢板；

在密封钢板的四周贴设密封条；

混凝土爆坑的主凹槽与千斤顶槽之间还设有隔温板；

作为本发明的进一步优选，在待试验结构柱的底部设置用于监测温度的温度控制系统；

在液氮储存舱与主凹槽连通的管道上安装液氮阀门；

温度控制系统与液氮阀门、换气扇电联；

作为本发明的进一步优选，在混凝土爆坑的侧边设置钢架，钢架的顶端设置延伸杆，延伸杆的端部延伸至混凝土爆坑的上方，在延伸杆延伸的端部安装爆炸物；