SU953482A1

SU953482A1 - Device for testing structures for seismic exposure

Info

Publication number: SU953482A1
Application number: SU813237372A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Иванович Иванов; Александр Павлович Константинов; Лев Сергеевич Петров; Константин Борисович Ходасевич; Владимир Федорович Торицын
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6896
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1981-01-14
Publication date: 1982-08-23

Description

() УСТРОЙСТВО дл ИСПЫТАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ() DEVICE FOR TESTING CONSTRUCTIONS FOR SEISMIC IMPACT

1one

Изобретение относитс к строительству и предназначено дл испытани прот женных конструкций трубопроводов , например водопроводных, газопроводных, канализационных, а также моделей линий метрополитена, на силовое воздействие возникающее в результате прохождени по грунту волны сжати , вызванной сейсмическим воздействием, например землетр сением или серией мощных взрывов.The invention relates to the construction and is intended to test the pipeline's extensive structures, such as water, gas, sewer, and subway line models, on the force effect resulting from the passage of a compression wave through the ground caused by a seismic effect, such as earthquake or a series of powerful explosions.

Известно устройство дл испытани конструкций, содержащее нагрузочное приспособление с силовозбудителем, эластичную камеру с рабочим телом и измерительное приспособление U .A device for testing structures is known, which contains a load device with an exciter, an elastic chamber with a working medium, and a measuring device U.

Недостатком этого устройства вл етс невозможность испытани прот женных конструкций в динамическом режиме.A disadvantage of this device is the impossibility of testing extended structures in a dynamic mode.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс устройство дл испытани конструкций на .сейсмическое воздействие, содержащееThe closest technical solution to the invention is a device for testing structures for seismic impact, containing

нагрузочное приспособление с эластичными штампами и силовозбудител ми 2.load device with elastic dies and force exciters 2.

Недостатком этого устройства вл етс невозможность передачи нагрузок в динамическом режиме.A disadvantage of this device is the inability to transfer loads in a dynamic mode.

Цель изобретени - расширение диапазона исследований.The purpose of the invention is to expand the range of research.

Достигаетс цель тем, что в устройстве дл испытани конструкций The goal is achieved by the fact that in the device for testing structures

10 на сейсмическое воздействие, содержащем нагрузочное приспособление с эластичными штампами и силовозбудител ми , каждый силовозбудитель выполнен в виде реактивной камеры давлени 10 on the seismic impact, containing a load device with elastic dies and force-drivers, each force-driver is made in the form of a reactive pressure chamber

15 с соплом на его торце и снабжен аккумул торами давлени порохового типа и клапанами сброса, а сопло кольцевыми эжекторами.15 with a nozzle at its end and is equipped with powder type pressure accumulators and relief valves, and the nozzle with ring ejectors.

На фиг. 1 изображено устройство, FIG. 1 shows a device

20 общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на фиг. 3 сечение нагрузочного приспособлени ; на фиг. k - разрез Б-Б йа фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 3. На испытуемый трубопровод 1 устанавгивают нагрузочные приспособлени 2 с металлическими тонкостенными эластичными штампами 3i охватывающими трубопровод 1. С наружной поверхности каждого эластичного штампа 3 установлена жестка плита , соединенна -с штоко 5, оснащенным поршнем 6, расположенным в цилиндрическом корпусе 7 и кам ры 8 давлени . Поршень снабжен уплот нительными кольцами 9. На корпусе 7 с соплом 10, служащим дл посто нног сброса давлени из внутренней полости 11 камеры давлени установлены аккумул торы 12 давлени порохового типа служащие дл воспроизведени нараста ни и поддержани необходимого давле ни в полости камеры давлени . Аккумул торы 12 давлени св заны с полостью цилиндра каналами 13 и оснащены воспламенител ми 1, полост аккумул торов давлени отделены от полости цилиндра разрывными мембранами 15, срабатывающими при работе аккумул торов давлени . Кроме аккумул торов давлени 12, на корпусе 7 смонтированы клапаны 16 сброса давлени , св занные с полостью цилиндра каналами 17, которые обеспечивают возможность получени имитации спада давлени из полости цилиндра. Управление клапанами сброса осуществл етс специальным приспособлением 18. Дл создани более полной имитации закона спада давлени (резкий спад) сопло 10 оснащено эжекционным кольцом 19, св занным кольцевой полостью 20, котора оснащена пороховыми аккумул торами давлени 21 с воспламенител ми 22, обеспечивающими ускоренный сброс и отвод газа из полости 11. Крепление корпуса к общей силовой раме 23 осуществл етс при помощи фланца 2, расположенного на цилиндре . Предварительное поджатие камеры 3 к испытуемому изделию 1 осуществл етс с помощью пружины 25. Устройство работает следующим образом . После сборки и установки трубопро вода 1 устанавливают нагрузочное при способление 2 со снар женными аккумул торами давлени , подсоедин ют воспламенители I и 22 к приспособлению 18 и запальным лини м программного устройства (не показано), которое подает команду на срабатывание или всех аккумул торов давлени одновременно , или поочередно, имитиру волну сжати по длине и по объему, соответствующую сейсмической волне. Это происходит потому, что после включени программного устройства срабатывает один из аккумул торов 12 давлени . Газы, пройд через канал 13, прорывают мембрану 15, попадают в полость 11 и действуют на поршень 6, который через шток 5 и жесткую плиту k воздействует на заполненный рабочей жидкостью эластичный штамп 3, охватывающий сектор трубопровода 1, на который передаетс : нагрузка. Так как штамп 3 выполнен эластичным , нагрузка передаетс равномерно .на всю поверхность сектора (исключаетс концентраци напр жени на незначительных мелких участках), наход щегос под нагрузкой. Таким образом может быть создано как сплошное, так и ступенчатое нагружение испытуемого издели , при этом часть газов сбрасываетс через сопло 3, обеспечива заданную нагрузку . При достижении заданной нагрузки на испытуемое изделие программным устройством включаетс клапан 16 сброса давлени , а дл ускорени процесса сброса газов из полости 11 камеры 8 давлени программное устройство включает аккумул торы 21, газы которых, пройд через кольцевую полость 20, направл ютс в эжектирующее сопло 19 и удал ют газы, наход щиес в полости 11, обеспечива заданный закон спада давлени , т.е. резкий спад, ко торый соответствует спаду давлени при прохождении сейсмической волны. Дл создани серии нагрузок программное устройство включает клапаны 16 сброса, пороховые аккумул торы 12 и аккумул торы давлени 21 по заданной программе необходимое число раз, которое соответствует серии волн сжати . Лосле проведени испытани производ т переразр дку аккумул торов давлени .20 general view; in fig. 2 is a view A in FIG. in fig. 3 cross section of the load device; in fig. k - section bb ya fig. 3; in fig. 5 shows a section B-B in FIG. 3; in fig. 6 - section G-Y in FIG. 3. Load devices 2 with metal thin-walled elastic dies 3i spanning pipe 1 are installed on the test pipeline 1. A rigid plate is installed on the outer surface of each elastic stamp 3 and connected to the rod 5, equipped with a piston 6, located in the cylindrical case 7 and the camera 8. pressure. The piston is equipped with sealing rings 9. On the housing 7 with a nozzle 10, which serves to permanently release pressure from the internal cavity 11 of the pressure chamber, pressure-type accumulators 12 are used to reproduce the buildup and maintain the required pressure in the cavity of the pressure chamber. The pressure accumulators 12 are connected to the cavity of the cylinder by channels 13 and are equipped with igniters 1, the cavity of the pressure accumulators is separated from the cavity of the cylinder by rupture discs 15, which are activated when the pressure accumulators operate. In addition to the pressure accumulators 12, pressure relief valves 16 are mounted on the housing 7 and are connected to the cylinder cavity by channels 17, which provide the possibility of simulating a pressure drop from the cylinder cavity. The relief valves are controlled by a special tool 18. To create a more complete imitation of the law of pressure drop (sharp drop), the nozzle 10 is equipped with an ejection ring 19, connected by an annular cavity 20, which is equipped with pressure powder accumulators 21 with igniters 22, providing an accelerated discharge and removal of gas from the cavity 11. The body is fixed to the common power frame 23 by means of a flange 2 located on the cylinder. Pre-compression of the chamber 3 to the test product 1 is carried out using a spring 25. The device operates as follows. After the assembly and installation of the pipeline 1, the load is set at method 2 with the supplied pressure accumulators, the igniters I and 22 are connected to the fixture 18 and the pilot lines of the software device (not shown), which gives the command to operate or all the pressure accumulators at the same time , or in turn, imitating a compression wave in length and in volume, corresponding to a seismic wave. This is because after switching on the software device, one of the pressure accumulators 12 is triggered. Gases, having passed through channel 13, break through the membrane 15, enter the cavity 11 and act on the piston 6, which through the rod 5 and the rigid plate k acts on the elastic die 3 filled with the working fluid, covering the sector of the pipeline 1 to which the load is transferred. Since the stamp 3 is made elastic, the load is transferred evenly to the entire surface of the sector (the concentration of stress on minor shallow areas is excluded) under load. In this way, both continuous and stepwise loading of the tested product can be created, with some of the gases being discharged through the nozzle 3, ensuring a given load. Upon reaching a predetermined load on the test product, the software device includes a pressure relief valve 16, and to accelerate the discharge of gases from the cavity 11 of the pressure chamber 8, the software device includes batteries 21, the gases of which, having passed through the annular cavity 20, are directed to the ejector nozzle 19 and gases in the cavity 11 are removed, ensuring the prescribed law of pressure drop, i.e. a sharp drop, which corresponds to a drop in pressure during the passage of a seismic wave. To create a series of loads, the software device includes relief valves 16, powder batteries 12 and pressure accumulators 21 according to a given program the necessary number of times that corresponds to a series of compression waves. Investigation is carried out by re-discharging pressure accumulators.

Таким образом, предлагаемое устройство может быть использовано дл изучени поведени различных трубопроводов на нагрузки, вызванные сейсмическим воздействием, практически соответствующим циклу землетр сени , повторение которого происходит многократно.Thus, the proposed device can be used to study the behavior of various pipelines on loads caused by seismic effects, which practically correspond to the earthquake cycle, the repetition of which occurs many times.

Claims

1. Authors certificate of the USSR. № 2269I, cl. G 01 M 19/00, 196.

2. Authorship certificate of the USSR

15 No. 89979, cl. C 01 M 5/00, 1972. y /////////// w ////////// Figure 1. W Y ////////////////////