一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲，包括：至少兩層鋼板；至少一層固液兩相溶液層；所述至少一層固液兩相溶液層設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間；至少一層工程填充物層；所述至少一層工程填充物設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間；封邊板；所述封邊板設(shè)置于所述至少兩層鋼板的側(cè)面，用于將所述至少一層固液兩相溶液層和所述至少一層工程填充物層密封于所述至少兩層鋼板之間。本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，相鄰鋼板之間設(shè)置固液兩相溶液層，可有效吸收飛射物的動能，溶液瞬間固化后，還具有極強的抗穿透性。
【專利說明】
一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及土木工程領(lǐng)域的有特殊防護要求的建筑結(jié)構(gòu)防護技術(shù)，具體涉及一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界恐怖活動日益猖獗，尤其是9.11事件以來，如何應(yīng)對恐怖組織利用商用飛機等大型飛射物對重要建筑物(例如核電廠、商業(yè)中心建筑物等)的襲擊，保護人民的生命財產(chǎn)安全不受侵害，已成為一個各國都在爭相研究、重要而緊迫的課題。比如9.11事件后，針對美國新建核電廠，美國核管會(NRC)明確要求在設(shè)計中考慮抗擊大型商用飛機撞擊，還對美國國內(nèi)的在役核電廠進行了專項評估。近年來我國也在積極開展核電廠抗飛機撞擊等課題的研究工作。
[0003]由于恐怖襲擊的威脅，對新建和在役的有防護要求的重要建筑物，考慮大型商用飛機及其他飛射物撞擊及爆燃已是大勢所趨。
[0004]為應(yīng)對大型飛射物的威脅，新建建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一般采用加大主體結(jié)構(gòu)截面尺寸等傳統(tǒng)方法，對既有建筑一般采用加大截面加固法、外包鋼加固法、粘鋼加固法等加固方法，這些方法在工程領(lǐng)域有一定的應(yīng)用價值，而由于這些方法的重點在于增加結(jié)構(gòu)的剛度，抵抗高速撞擊的效果并不好。
[0005]根據(jù)發(fā)明人進行的查新結(jié)果，國際上還未提出使用外掛疊層固液兩相溶液鋼板防護裝甲來提高重要建筑物抗飛射物撞擊能力的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲。
[0007]固液兩相溶液鋼板防護裝甲包括:
[0008]至少兩層鋼板；
[0009]至少一層固液兩相溶液層;所述至少一層固液兩相溶液層設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間；
[0010]至少一層工程填充物層；所述至少一層工程填充物設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間；
[0011]封邊板;所述封邊板設(shè)置于所述至少兩層鋼板的側(cè)面，用于將所述至少一層固液兩相溶液層和所述至少一層工程填充物層密封于所述至少兩層鋼板之間。
[0012]優(yōu)選地，所述鋼板為高強度碳素鋼板。
[0013]優(yōu)選地，所述鋼板為方形。
[0014]優(yōu)選地，所述鋼板的邊長符合建筑模數(shù)。
[0015]優(yōu)選地，所述鋼板的邊長不超過1.5米。
[0016]優(yōu)選地，所述工程填充物層為橡膠層、芳綸層或碳纖維布層。
[0017]優(yōu)選地，所述封邊板為塑料板、鋁合金板或白鐵皮板。
[0018]優(yōu)選地，所述鋼板的數(shù)量為三層;所述三層鋼板沿其厚度方向疊加;相鄰的鋼板之間設(shè)置有至少一層固液兩相溶液層和至少一層工程填充材料層。
[0019]優(yōu)選地，固液兩相溶液鋼板防護裝甲用于抗飛射物撞擊。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0021]1、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，構(gòu)造簡單，成本低廉，安裝和替換方便。
[0022]2、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，采用鋼材和固液兩相溶液的結(jié)合。鋼材彈性模量較大，具有較強的韌性和塑性變形能力。固液兩相溶液(又稱剪切增稠液)在正常狀態(tài)下是以液體的形式存在的，但是當(dāng)其受到?jīng)_擊力的作用時，其表觀粘度就會急劇的增加，會呈現(xiàn)出像固體那樣的有很好的抗沖擊性，當(dāng)沖擊力很快消失后，又會比較迅速地恢復(fù)到原先的狀態(tài)。二者共同使用時，鋼板主要起到防止飛射物直接穿透、削弱高頻撞擊峰值的作用，固液兩相溶液在承受高速撞擊時，瞬時呈現(xiàn)出固體的特性，使撞擊物的動能轉(zhuǎn)化為這種溶液的內(nèi)能，從而吸收高速撞擊的能量，當(dāng)該溶液瞬間固化后，還具有極強的抗穿透性。
[0023]3、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，與增加建筑物主體結(jié)構(gòu)的截面厚度相比，防飛射物撞擊防護效果更好，也不需要對主體結(jié)構(gòu)布置進行過多修改。
[0024]4、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，可以在防護裝甲制作完成后通過外掛裝置掛在主體結(jié)構(gòu)上即可，若裝甲板自重較輕，也可直接膠粘在主體結(jié)構(gòu)上，施工十分方便。
[0025]5、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，鋼板之間采用固液兩相溶液涂層，可有效吸收飛射物的動能，溶液瞬間固化后，還具有極強的抗穿透性。
[0026]6、本發(fā)明提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，不僅適用于既有建筑物的加固，也可布置于新建建筑物。
【附圖說明】
[0027]圖1為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的固液兩相溶液鋼板防護裝甲的橫剖面圖。
[0028]圖2為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的固液兩相溶液鋼板防護裝甲的局部三維剖面圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0030]如圖1和2所示，固液兩相溶液鋼板防護裝甲包括:
[0031]三層鋼板I;三層鋼板I沿其厚度方向疊加;相鄰兩層鋼板I之間設(shè)置有一層固液兩相溶液層2和一層工程填充物層3 ；鋼板I的側(cè)面設(shè)有封邊板4，封邊板4用于將固液兩相溶液層2和工程填充物層3密封于鋼板I之間。
[0032]優(yōu)選地，鋼板I為高強度碳素鋼板。根據(jù)防護需求，鋼板I的厚度可選0.2-0.5mm，采用國標(biāo)Q345鋼板，表面噴漆防護。鋼板I為方形。鋼板I的邊長符合建筑模數(shù)。鋼板I的邊長不超過1.5米。
[0033]優(yōu)選地，固液兩相溶液層2由固體顆粒和基液組成，是一種基于二氧化硅固體基材的新型剪切增稠溶液層。具有較強能量吸收能力，受沖擊時會瞬時呈現(xiàn)固體特性，不僅可以削弱沖擊波的能量，還具有極強的抗穿透性。
[0034]優(yōu)選地，工程填充物層3由一種輕質(zhì)并具有一定吸能或抗穿透能力的填充物組成，選自但不限于橡膠層、芳綸層或碳纖維布層。其主要功能是在不過多增加重量和經(jīng)濟成本的情況下增加整個裝甲的厚度，進而增強抵抗持續(xù)時間較長的大面積撞擊荷載(如大型商用飛機撞擊)的能力。
[0035]優(yōu)選地，所述封邊板4為塑料板、鋁合金板或白鐵皮板。在鋼板1、固液兩相溶液2和工程填充物3放置完成后，通過黏貼封板板4對疊加層的四周進行封閉。
[0036]優(yōu)選地，所述鋼板的數(shù)量為三層;所述三層鋼板沿其厚度方向疊加;相鄰的鋼板之間設(shè)置有至少一層固液兩相溶液層和至少一層工程填充材料層。
[0037]本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲在具體使用時，按前述連接方式進行裝甲布置后，若建筑物主體結(jié)構(gòu)遭受較高速度的飛射物撞擊，遭受撞擊部位的鋼板和固液兩相溶液共同工作，起到削弱撞擊后果的作用
[0038]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例具有以下有益效果:
[0039]1、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，構(gòu)造簡單，成本低廉，安裝和替換方便。
[0040]2、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，采用鋼材和固液兩相溶液的結(jié)合。鋼材彈性模量較大，具有較強的韌性和塑性變形能力。固液兩相溶液在正常狀態(tài)下是以液體的形式存在的，但是當(dāng)其受到?jīng)_擊力的作用時，其表觀粘度就會急劇的增加，會呈現(xiàn)出像固體那樣的有很好的抗沖擊性，當(dāng)沖擊力很快消失后，又會比較迅速地恢復(fù)到原先的狀態(tài)。二者共同使用時，鋼板主要起到防止飛射物直接穿透、削弱高頻撞擊峰值的作用，固液兩相溶液在承受高速撞擊時，瞬時呈現(xiàn)出固體的特性，使撞擊物的動能轉(zhuǎn)化為這種溶液的內(nèi)能，從而吸收高速撞擊的能量，當(dāng)該溶液瞬間固化后，還具有極強的抗穿透性。
[0041]3、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，與增加建筑物主體結(jié)構(gòu)的截面厚度相比，防飛射物撞擊防護效果更好，也不需要對主體結(jié)構(gòu)布置進行過多修改。
[0042]4、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，可以在防護裝甲制作完成后通過外掛裝置掛在主體結(jié)構(gòu)上即可，若裝甲板自重較輕，也可直接膠粘在主體結(jié)構(gòu)上，施工十分方便。
[0043]5、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，鋼板之間采用固液兩相溶液涂層，可有效吸收飛射物的動能，溶液瞬間固化后，還具有極強的抗穿透性。
[0044]6、本實施例提供的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，不僅適用于既有建筑物的加固，也可布置于新建建筑物。
[0045]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0046]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能，但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。
[0047]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，包括: 至少兩層鋼板； 至少一層固液兩相溶液層;所述至少一層固液兩相溶液層設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間； 至少一層工程填充物層;所述至少一層工程填充物設(shè)置于所述至少兩層鋼板之間； 封邊板;所述封邊板設(shè)置于所述至少兩層鋼板的側(cè)面，用于將所述至少一層固液兩相溶液層和所述至少一層工程填充物層密封于所述至少兩層鋼板之間。2.如權(quán)利要求1所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述鋼板為高強度碳素鋼板。3.如權(quán)利要求1所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述鋼板為方形。4.如權(quán)利要求3所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述鋼板的邊長符合建筑模數(shù)。5.如權(quán)利要求3所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述鋼板的邊長不超過1.5米。6.如權(quán)利要求1所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述工程填充物層為橡膠層、芳綸層或碳纖維布層。7.如權(quán)利要求1所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述封邊板為塑料板、鋁合金板或白鐵皮板。8.如權(quán)利要求1所述的固液兩相溶液鋼板防護裝甲，其特征在于，所述鋼板的數(shù)量為三層;所述三層鋼板沿其厚度方向疊加;相鄰的鋼板之間設(shè)置有至少一層固液兩相溶液層和至少一層工程填充材料層。
【文檔編號】E04H9/04GK105927020SQ201610297414
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】程書劍, 王凱, 褚濛, 丁振坤, 袁芳
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院