CN105370080B - 一种柔性大跨度抗爆围护 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种柔性大跨度抗爆围护，由多块抗爆挡板(1)连续拼接而成，其特征在于：所述每块抗爆挡板(1)包括矩形框架(4)、与所述矩形框架(4)内侧四周固定连接的PET材料(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)制作的加强拉索网(5)、置于加强拉索网(5)前面的由PET材料压制的前增强板(6)和置于PET材料拉索网(5)后面的由PET材料压制的后增强板(7)，所述前增强板(6)和后增强板(7)周边与所述矩形框架(4)周边固定连接。本发明的柔性大跨度抗爆围护，质量轻、强度高，在不降低抗爆能力的情况下，大大减轻结构自重，可实现战时的现场安装，适应于抗力要求较低的大跨度抗爆空间，满足各种工程结构功能和表达形式的要求，为大跨度抗爆空间结构设计提供自由。

Description

一种柔性大跨度抗爆围护
技术领域
本发明属于防护工程抗核抗爆结构技术领域，特别是一种质量轻、强度高的柔性大跨度抗爆围护。
背景技术
现有抗爆围护结构选用的材料以普通混凝土、钢筋混凝土、钢材为主。但是由于大型钢结构需要工厂集中加工，成本较高。钢筋混凝土材料虽然在工程应用上具有很多优点，但随着高抗力、柔性大跨度抗爆围护结构的发展，采用普通的混凝土材料会造成重量太大，材料不能完全发挥其力学效能，经济效益不高。
目前对于抗爆围护制作材料的选择以及相应的结构进行了一系列的设计与优化。例如，对于混凝土的处理，通过采用模量以及强度更加优越的混凝土。或通过改进混凝土配方以及相应的生产工艺，来得到性能更优的材料，如通过掺加高效减水剂来达到降低混凝土中的水灰比从而相应的提高混凝土的性能。
但由于基础材料仍然是以传统的钢筋混凝土或者是普通的钢筋为主，导致柔性大跨度抗爆围护在满足抗力要求时，质量太大，为制造、施工安装带来不便，也限制了大跨度空间结构设计的自由度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种柔性大跨度抗爆围护，质量轻、强度高，在不降低抗爆能力的情况下，大大减轻结构自重，可实现战时的现场安装，适应于抗力要求较低的大跨度抗爆空间，满足各种工程结构功能和表达形式的要求，为大跨度抗爆空间结构设计提供自由。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种柔性大跨度抗爆围护，包括连续拼接的多块抗爆挡板，所述每块抗爆挡板包括矩形框架、与所述矩形框架内侧四周固定连接的由PET材料制作的加强拉索网、置于PET材料拉索网前面的由PET材料压制的前增强板和置于PET材料拉索网后面的由PET材料压制的后增强板，所述前PET材料增强板和后PET材料增强板周边与所述矩形框架周边固定连接。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1、质量轻：本发明采用PET(PolyEthylene Terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)材料制作的加强拉索网和由PET材料压制的增强板作为主材，大大减轻了抗爆围护的重量，便于现场安装；
2、强度高：PET材料具有极强的抗拉性能，能通过延伸吸收大量冲击能量。本发明利用PET材料的张拉强度来代替传统钢筋混凝土或普通钢筋材料的抗弯刚度，保证了抗爆围护的抗爆强度；
本发明的柔性大跨度抗爆围护，在不降低抗爆能力的情况下，大大减轻抗爆围护结构自重，满足各种工程结构功能和表达形式的要求，也为大跨度空间结构设计提供一种抗爆安全设计选择。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明柔性大跨度抗爆围护的结构示意图。
图2是图1中矩形框架上的卡槽局部放大图。
图3是图1中PET材料增强板上的插销局部放大图。
图4是图1中底槽的局部放大图。
图中，1.抗爆挡板，2.底槽，3.顶槽，4.矩形框架，5.加强拉索网，6.前增强板，7.后增强板，8.轴套，9.连接轴，10、11插销，12、13卡槽，14.滚棒，15.滚动轴承，
具体实施方式
如图1所示，本发明柔性大跨度抗爆围护，由多块抗爆挡板1连续拼接而成，所述每块抗爆挡板1包括矩形框架4、与所述矩形框架4内侧四周固定连接的PET材料加强拉索网5、置于PET材料加强拉索网5前面的由PET材料压制的前增强板6和置于PET材料加强拉索网5后面的由PET材料压制的后增强板7，所述前PET材料增强板6和后PET材料增强板7周边与所述矩形框架4周边固定连接。
为保证块抗爆挡板1及整体刚度，同时考虑造价所述矩形框架4的材料最好为钢材。当然，也可用其它刚性材料，比如高强度铝合金等。
为便于现场安装，还包括固定设置于地面的底槽2，所述连续拼接的多块抗爆挡板1的下部均插接在所述底槽2内。
所述底槽2通常是提前设计，地面施工时完成的。这样可以保证抗爆围护拼装后与地面形成一个结构整体，以提高抗力。平时使用中为保证大的空间，可不安装抗爆围护，而将底槽2用钢筋混凝土板或别的措施临时盖平，临战再安装抗爆围护，从而更好地实现平战结合。
如图4所示，作为改进，所述底槽2底部设有承载抗爆挡板1并供抗爆挡板1沿底槽2自由移动的滚棒14。从而方便现场安装，降低安装劳动强度，提高安装效率，减少平战转换时间。
作为进一步改进，所述底槽2内侧壁设有引导抗爆挡板1沿底槽2自由移动的滚动轴承15。从而更加方便现场安装。
为保证抗爆围护的整体结构性，还包括顶槽3，所述连续拼接的多块抗爆挡板1的上部均插接在所述顶槽3内。所述顶槽3上部与围护结构，如梁、顶板等固定。从而达到更好的抗爆效果，也便于抗爆围护与顶部结构的固定。
作为改进，在所述矩形框架4的一侧固定设置有轴套8，其另一侧固定设置有与所述轴套8匹配的连接轴9，当一块抗爆挡板1的连接轴9与另一块抗爆挡板1的轴套8配合时，可使相邻两块抗爆挡板1可折式固定连接。
如图2、3所示，所述前增强板6或后增强板7朝向矩形框架4一侧周边设有插销10、11，所述矩形框架4前、后侧的周边设有供所述插销10、11固定的卡槽12、13。
上述改进均能降低现场安装劳动强度，提高安装效率，减少平战转换时间，同时保证抗爆围护的整体性。
为保证PET材料增强板的大变形能够吸收爆炸碎片的能量，从而增强抗冲击波和抗高速物体撞击性能，所述前增强板6和后增强板7的厚度为3mm～5mm。
所述PET材料加强拉索网的网索直径为15mm～20mm，相邻网索之间距离为100mm～150mm。
PET材料延展性高达200％，在恶劣条件下仍然保持卓越的抗爆性能，具有优秀的防腐和抗磨损性能。PET材料加强筋网的两端固定于钢框架上。PET材料加强拉索在抗爆围护结构内部形成网状分布，从而增强结构的整体刚度。
本发明柔性大跨度抗爆围护的拼装过程可参照如下步骤：
1、在地面预留阶梯型底槽2，底槽2内安装滚动轴承15和滚棒14，滚棒14置于底槽2内预留的孔洞23中，滚动轴承15沿孔洞对称分布。
2、将顶槽3固定在底槽2上方的围护结构，如梁、顶板等上。
2、在矩形框架4内安装PET材料拉索网5，PET材料拉索网5的网索水平竖直均匀分布。
3、将前PET材料增强板6或后PET材料增强板7插销10、11插入到矩形框架4前、后侧的周边卡槽12、13中，使前PET材料增强板6和后PET材料增强板7周边与所述矩形框架4周边固定连接。
4、将抗爆挡板1插接在底槽2与顶槽3之间。
5、将一块抗爆挡板1的连接轴9与另一块抗爆挡板1的轴套8配合，使相邻两块抗爆挡板1可折式固定连接。
本发明利用新型PET材料拉索网的悬索力和PET材料增强板的薄膜力来抵抗爆炸荷载的作用，充分利用PET材料的张拉强度来代替材料抗弯刚度，从而实现抗爆围护的轻质高强；能够在不降低抗爆能力的情况下，大大减轻抗爆围护结构自重，满足各种工程结构功能和表达形式的要求，也为大跨度空间结构设计提供一种抗爆安全设计选择。

Claims (10)

1.一种柔性大跨度抗爆围护，包括连续拼接的多块抗爆挡板(1)，其特征在于：所述每块抗爆挡板(1)包括矩形框架(4)、与所述矩形框架(4)内侧四周固定连接的PET材料制作的加强拉索网(5)、置于PET加强拉索网(5)前面的由PET材料压制的前增强板(6)和置于PET材料拉索网(5)后面的由PET材料压制的后增强板(7)，所述前增强板(6)和后增强板(7)周边与所述矩形框架(4)周边固定连接。
2.根据权利要求1所述的抗爆围护，其特征在于：所述矩形框架(4)的材料为钢材。
3.根据权利要求1或2所述的抗爆围护，其特征在于：还包括固定设置于地面的底槽(2)，所述连续拼接的多块抗爆挡板(1)的下部均插接在所述底槽(2)内。
4.根据权利要求3所述的抗爆围护，其特征在于：所述底槽(2)底部设有承载抗爆挡板(1)并供抗爆挡板(1)沿底槽(2)自由移动的滚棒(14)。
5.根据权利要求4所述的抗爆围护，其特征在于：所述底槽(2)内侧壁设有引导抗爆挡板(1)沿底槽(2)自由移动的滚动轴承(15)。
6.根据权利要求3所述的抗爆围护，其特征在于：还包括顶槽(3)，所述连续拼接的多块抗爆挡板(1)的上部均插接在所述顶槽(3)内。
7.根据权利要求1或2所述的抗爆围护，其特征在于：在所述矩形框架(4)的一侧固定设置有轴套(8)，其另一侧固定设置有与所述轴套(8)匹配的连接轴(9)，当一块抗爆挡板(1)的连接轴(9)与另一块抗爆挡板(1)的轴套(8)配合时，可使相邻两块抗爆挡板(1)可折式固定连接。
8.根据权利要求1或2所述的抗爆围护，其特征在于：所述前增强板(6)或后增强板(7)朝向矩形框架(4)一侧周边设有插销(10、11)，所述矩形框架(4)前、后侧的周边设有供所述插销(10、11)固定的卡槽(12、13)。
9.根据权利要求1或2所述的抗爆围护，其特征在于：所述前增强板(6)和后增强板(7)的厚度为3mm～5mm。
10.根据权利要求1或2所述的抗爆围护，其特征在于：所述加强拉索网(5)的网索直径为15mm～20mm，相邻网索之间距离为100mm～150mm。
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