CN205067044U - 填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置，包括无后侧墙的钢筋混凝土房间(3)、固定连接在所述房间(3)后侧墙的钢筋混凝土框架(5)，所述框架(5)上预制有试验砖墙(8)，在所述房间(3)的前侧墙上设有泄爆孔(1)，所述泄爆孔(1)内安装泄爆材料，在所述房间(3)的前侧墙内侧设有多个压力传感器(2)，在所述试验砖墙(8)外侧设有位移计(16)，所述压力传感器(2)和位移计(16)均与数据采集器(6)信号相连，在所述房间(3)内设有点火头(4)，在所述房间(3)外设有与房间(3)相通的可燃气体源。本实用新型的动力响应试验装置，能够用真实的可燃气体爆炸荷载对填充墙进行加载。

Description

填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置

技术领域

本实用新型属于建筑结构抗爆试验研究设备技术领域，特别是一种能够进行填充墙在可燃气体爆炸作用下的动力响应的试验装置。

背景技术

砌体结构在可燃气体爆炸荷载的作用下容易发生脆性断裂破坏，在爆炸冲击荷载作用下，断裂形成的碎片会发生高速抛射，这些高速抛射的碎片会对建筑物内部、外部的人员和设施造成极大的伤害。

然而，由于我国民用建筑内应用燃气的历史并不长，没有引起太多的关注，相关研究发展也比较晚。目前我国关于燃气爆炸的研究，多是针对生产或接触可燃气体的工厂安全问题，很少系统地研究住宅建筑抗燃气爆炸造成局部破坏或连续倒塌的问题。近年来，随着燃气与人们的生产生活联系越来越紧密，开展燃气爆炸荷载对钢筋混凝土框架填充墙的破坏机理与防护措施的研究更加迫在眉睫，具有十分重要的理论意义和实际应用价值。

目前对建筑结构抗可燃气体爆炸的试验多使用气囊加压来代替爆炸荷载，荷载特点受人为控制，与真实可燃气体爆炸荷载存在差异。

因此，现有技术存在的问题是：不能用真实的可燃气体爆炸荷载对填充墙进行加载试验，无法获取准确的填充墙抗爆性能、破坏形式等参数。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种填充墙在可燃气体爆炸作用下的动力响应的试验装置，能够用真实的可燃气体爆炸荷载对填充墙加载，进行动力响应试验，为科学计算和工程设计提供填充墙抗爆性能、破坏形式等参数。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置，包括无后侧墙的钢筋混凝土房间、固定连接在所述房间后侧墙的钢筋混凝土框架，所述框架上预制有试验砖墙，在所述房间的前侧墙上设有泄爆孔，所述泄爆孔内安装泄爆材料，在所述房间的前侧墙内侧设有多个压力传感器，在所述试验砖墙外侧设有位移计，所述压力传感器和位移计均与数据采集器信号相连，在所述房间内设有点火头，在所述房间外设有与房间相通的可燃气体源。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点：

能够用真实的可燃气体爆炸荷载对填充墙加载，进行动力响应试验，为科学计算和工程设计提供填充墙抗爆性能、破坏形式等参数。

并且，试验砖墙和钢筋混凝土框架预制在一起，钢筋混凝土框架和钢筋混凝土房间通过螺栓可以自由拆卸、组装，因此能够快速进行多组工况的试验。

带水冷系统和滤光膜片的压力传感器能更准确的记录到压力数据；

位移计尾部固定在钢筋混凝土框架上，使得位移计首尾两端的相对位移消除，提高了实测位移数据的准确性。

高速摄像机能捕捉到墙体破裂、倒塌、碎片飞散的全过程。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

附图说明

图1是本实用新型填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置结构示意图。

图2是图1的平面图。

图中，1.泄爆洞口，2.压力传感器，3.钢筋混凝土房间，4.点火头，5.钢筋混凝土框架，6.数据采集仪，7.电脑，8.试验砖墙，9.高速摄像机，10.高速摄像机，11.红外线气体分析仪，12.防爆风机，13.位移计，14.螺栓，15.螺母，16.细钢丝，可燃气体源100，燃气瓶组101，进气阀102，进气管103。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置，其包括无后侧墙的钢筋混凝土房间3、固定连接在所述房间3后侧墙的钢筋混凝土框架5，所述框架5上预制有试验砖墙8，在所述房间3的前侧墙上设有泄爆孔1，所述泄爆孔1内安装泄爆材料，在所述房间3的前侧墙内侧设有多个压力传感器2，在所述试验砖墙8外侧设有位移计16，所述压力传感器2和位移计16均与数据采集器6信号相连，在所述房间3内设有点火头4，在所述房间3外设有与房间3相通的可燃气体源。

数据采集器6可再与电脑7相连。点火头4可绑扎在细钢丝19上。

所述房间3与框架5通过螺栓14连接，所述螺栓14一端预埋在房间3两侧墙后沿，另一端穿过框架5后紧固。

所述可燃气体源100包括燃气瓶组101和进气阀102，通过进气管103串联后与房间3相通。

还包括置于房间3外的探头可伸入房间3内的红外线气体分析仪11。

还包括置于房间3外可拍摄冲出泄爆孔1的火焰的第一高速摄像机9和可拍摄试验砖墙8响应的第二高速摄像机10。

所述压力传感器2带水冷系统和滤光膜片。

考虑到一般泄爆材料的抗爆能力及可燃气体的爆炸压力，钢筋混凝土房间6按能抵抗600kPa内部超压来进行结构配筋计算。

试验砖墙8和钢筋混凝土框架5是预制在一起，并且钢筋混凝土框架5和钢筋混凝土房间3通过螺栓14可以自由拆卸、组装，因此能够快速进行多组工况的试验。

房间外部设置的高速摄像机9能捕捉到砖墙破裂、倒塌、碎片飞散的全过程。

通过在泄压洞口1上安装不同的泄爆材料比如不同厚度、类型的玻璃、薄膜、木板等来得到不同的泄爆压力。

室内墙壁上任意位置处可以安装细钢丝19，从而可以任意指定点火头4的位置。

本实用新型试验装置操作步骤具体为：

1、吊装钢筋混凝土框架5和试验墙体8这个组合构件至钢筋混凝土房间3背面，通过螺栓14固定牢靠。

2、通过细钢丝19在指定位置安装点火头4；

3、在泄爆洞口1上安装泄爆材料；

4、打开减压阀102，通过进气管103从燃气瓶组101向钢筋混凝土房间3内充入可燃气体；

5、使用红外线气体分析仪11对室内浓度进行实时监测，同时打开防爆风机13，将室内混合气体充分混合，使得室内处处浓度相同；

6、当浓度达到指定数值时，关闭防爆风机13，静置30秒后，引爆点火头4，通过压力传感器2记录爆炸压力，通过位移计16记录墙体变形，通过高速摄像机9拍摄墙体破裂、倒塌、碎片飞散的全过程。

采用本实用新型的试验装置，能够顺利进行填充墙在可燃气体爆炸作用下的动力响应试验，为科学计算和工程设计提供填充墙抗爆性能、破坏形式等参数。并且，试验砖墙和钢筋混凝土框架预制在一起，钢筋混凝土框架和钢筋混凝土房间通过螺栓可以自由拆卸、组装，因此能够快速进行多组工况的试验。带水冷系统和滤光膜片的压力传感器能更准确的记录到压力数据；位移计尾部固定在钢筋混凝土框架上，使得位移计首尾两端的相对位移消除，提高了实测位移数据的准确性。高速摄像机能捕捉到砖墙破裂、倒塌、碎片飞散的全过程。

Claims (7)

1.一种填充墙可燃气体爆炸动力响应试验装置，其特征在于：包括无后侧墙的钢筋混凝土房间(3)、固定连接在所述房间(3)后侧墙的钢筋混凝土框架(5)，所述框架(5)上预制有试验砖墙(8)，在所述房间(3)的前侧墙上设有泄爆孔(1)，所述泄爆孔(1)内安装泄爆材料，在所述房间(3)的前侧墙内侧设有多个压力传感器(2)，在所述试验砖墙(8)外侧设有位移计(16)，所述压力传感器(2)和位移计(16)均与数据采集器(6)信号相连，在所述房间(3)内设有点火头(4)，在所述房间(3)外设有与房间(3)相通的可燃气体源(100)。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述房间(3)与框架(5)通过螺栓(14)连接，所述螺栓(14)一端预埋在房间(3)两侧墙后沿，另一端穿过框架(5)后紧固。

3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述可燃气体源(100)包括燃气瓶组(101)和进气阀(102)，通过进气管(103)串联后与房间(3)相通。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：还包括置于房间(3)外，探头可伸入房间(3)内的红外线气体分析仪(11)。

5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：还包括置于房间(3)外可拍摄冲出泄爆孔(1)的火焰的第一高速摄像机(9)和可拍摄试验砖墙(8)响应的第二高速摄像机(10)。

6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述压力传感器(2)带水冷系统和滤光膜片。

7.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于：所述房间(3)的钢筋混凝土按能抵抗600kPa内部超压进行结构配筋计算。