大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及爆炸波模擬裝置中主體實(shí)驗(yàn)段技術(shù)范疇，提出一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段包括有拱形鋼結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池；拱形鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)連接底板（12）固定在鋼筋混凝土地基上；拱形鋼結(jié)構(gòu)由若干塊拱形鋼板（4）連接為一體構(gòu)成；每個(gè)拱形鋼板（4）的兩端均連接有連接法蘭（7）；拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭（1），兩個(gè)鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭（1）分別固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段的端面上與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段的端面上；儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池位于拱形鋼結(jié)構(gòu)正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內(nèi)。本發(fā)明具有抗爆能力強(qiáng)、密封性能好、安全可靠、重復(fù)使用、觀測(cè)方便的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及防護(hù)工程技術(shù)研究領(lǐng)域中的爆炸波模擬裝置技術(shù)，具體涉及一種對(duì)靶標(biāo)實(shí)現(xiàn)沖擊波加載，并在其中完成所需實(shí)驗(yàn)測(cè)試的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段。
【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)有激波管設(shè)備中的實(shí)驗(yàn)段因受加載環(huán)境、實(shí)驗(yàn)段尺寸、觀測(cè)手段和主體結(jié)構(gòu)抗爆性能的限制，已不能滿足許多領(lǐng)域內(nèi)日益增長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)需求。為了提升工程設(shè)備及裝備的防護(hù)水平，迫切需要開(kāi)展對(duì)大型爆炸波模擬裝置中主體實(shí)驗(yàn)段的研制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，使其能滿足實(shí)驗(yàn)需求，并具有抗爆能力強(qiáng)、密封性能好、安全可靠、重復(fù)使用、觀測(cè)方便的特點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案:
一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段之間；所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段包括有拱形鋼結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)連接底板固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)由若干塊拱形鋼板連接為一體構(gòu)成；每個(gè)所述拱形鋼板的兩端均連接有連接法蘭；相鄰兩塊所述拱形鋼板之間通過(guò)連接法蘭連接；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有端面連接法蘭，且所述的端面連接法蘭位于所對(duì)應(yīng)連接法蘭的外側(cè)并與連接法蘭連接；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭，兩個(gè)所述的鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭分別固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段的端面上與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段的端面上；所述的儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池位于拱形鋼結(jié)構(gòu)正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內(nèi)，所述的儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池內(nèi)設(shè)置有靶標(biāo)，或設(shè)置實(shí)驗(yàn)用填土、設(shè)置實(shí)驗(yàn)用注水。
[0005]每塊所述的拱形鋼板上安裝有三個(gè)觀察窗，其中一個(gè)觀察窗位于拱形鋼板的頂部，另外兩個(gè)觀察窗分別位于拱形鋼板的兩側(cè)；位于拱形鋼板頂部和一側(cè)的觀察窗用于給實(shí)驗(yàn)段提供光源，位于拱形鋼板另一側(cè)的觀察窗用于光學(xué)測(cè)量；所述拱形鋼板的外壁上焊接有若干個(gè)環(huán)向筋板和縱向筋板；所述的環(huán)向筋板與縱向筋板相互垂直，用于增加拱形鋼結(jié)構(gòu)的剛度。
[0006]所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋、防彈玻璃和觀察窗下蓋；所述的觀察窗上蓋為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的觀察窗下蓋為中心具有環(huán)形臺(tái)階的環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的防彈玻璃位于觀察窗下蓋的環(huán)形臺(tái)階上，并在防彈玻璃與觀察窗下蓋之間設(shè)置密封墊II和密封墊III;所述的觀察窗上蓋與觀察窗下蓋通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接為一體，在觀察窗上蓋與觀察窗下蓋設(shè)置密封墊I。
[0007]所述的連接底板焊接在所述拱形鋼板與地面接觸的兩側(cè)，通過(guò)地面連接螺栓將拱形鋼結(jié)構(gòu)固定在鋼筋混凝土地基上。
[0008]所述的連接法蘭為拱形結(jié)構(gòu)，所述連接法蘭內(nèi)鑲嵌有用于安裝吊環(huán)螺釘?shù)募訌?qiáng)筋。
[0009]相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭之間具有用于拱形鋼結(jié)構(gòu)密封和變形協(xié)調(diào)的紫銅墊。
[0010]所述端面連接法蘭與連接法蘭之間設(shè)置有彈簧鋼板，并與所述的彈簧鋼板連接為一體；所述彈簧鋼板的另一端與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭連接；所述的彈簧鋼板用以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段與鋼筋混凝土過(guò)渡段及出口段的變形協(xié)調(diào)和密封；所述的彈簧鋼板與連接法蘭之間、彈簧鋼板與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭之間均具有紫銅墊。
[0011]所述的地面連接螺栓由六角頭螺母、平墊圈、絲母和絲桿組成，所述地面連接螺栓的一側(cè)預(yù)埋有槽鋼，所述的槽鋼與連接底板之間具有密封帶，槽鋼與密封帶用于地面連接螺栓定位和連接底板與地基之間的密封。
[0012]本發(fā)明提出的一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，采用上述技術(shù)方案，具有如下優(yōu)越性:
1.本實(shí)驗(yàn)段具有可進(jìn)行大型工程結(jié)構(gòu)、設(shè)備、裝備的足尺實(shí)驗(yàn)，以及空軍水面水下艦船的大比尺實(shí)驗(yàn)的能力；
2.本發(fā)明具有可同時(shí)進(jìn)行力學(xué)和光學(xué)兩種參數(shù)測(cè)量的優(yōu)勢(shì)，不僅可給出靶標(biāo)的力學(xué)響應(yīng)參數(shù)，而且還可給出靶標(biāo)的響應(yīng)過(guò)程；
3.本發(fā)明還具有抗爆能力強(qiáng)、密封性能好、安全可靠、重復(fù)使用、觀測(cè)方便等特點(diǎn)，對(duì)工程結(jié)構(gòu)和武器裝備抗爆性能等研究具有及其重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖1a是圖1中A部分的放大圖。
[0015]圖2是本發(fā)明中拱形鋼板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明中觀察窗的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖4是本發(fā)明中連接底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖5是本發(fā)明中連接法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是本發(fā)明中端面連接法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7是本發(fā)明中地面連接螺栓結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1、鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭，2、端面連接法蘭，3、觀察窗，4、拱形鋼板，5、地面連接螺栓，6、縱向筋板，7、連接法蘭，8、環(huán)向筋板，9、紫銅墊，10、彈簧鋼板，11、拱形鋼板，12、連接底板，21、觀察窗上蓋，22、密封墊I，23、密封墊II，24、防彈玻璃，25、密封墊III，26、觀察窗下蓋，27、內(nèi)六角圓柱頭螺釘，30、吊環(huán)螺釘，31、加強(qiáng)筋，51、六角頭螺母，52、平墊圈，53、絲母，54、槽鋼，55、絲桿，56、密封帶。
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明加以說(shuō)明。
[0023]如圖1、圖1a所示，一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段之間；所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段包括有拱形鋼結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)連接底板12固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)由若干塊拱形鋼板4連接為一體構(gòu)成；每個(gè)所述拱形鋼板4的兩端均連接有連接法蘭7 ;相鄰兩塊所述拱形鋼板4之間通過(guò)連接法蘭7連接；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有端面連接法蘭2，且所述的端面連接法蘭2位于所對(duì)應(yīng)連接法蘭7的外側(cè)；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭1，兩個(gè)所述的鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭I分別固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段的端面上與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段的端面上；所述端面連接法蘭2與連接法蘭7之間設(shè)置有彈簧鋼板10，并與所述的彈簧鋼板10連接為一體；所述彈簧鋼板10另一端與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭I連接，用以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段與鋼筋混凝土過(guò)渡段及出口段的變形協(xié)調(diào)和密封；所述的儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池位于拱形鋼結(jié)構(gòu)正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內(nèi)，既可設(shè)置靶標(biāo)，也可填土和注水，以滿足各種實(shí)驗(yàn)需求。所述儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池長(zhǎng)15m,寬8m,深4m。
[0024]結(jié)合圖2，每塊所述的拱形鋼板4上安裝有三個(gè)觀察窗3，其中一個(gè)觀察窗位于拱形鋼板4的頂部，另外兩個(gè)觀察窗分別位于拱形鋼板4的兩側(cè)；位于拱形鋼板4頂部和一側(cè)的觀察窗3用于給實(shí)驗(yàn)段提供光源，位于拱形鋼板7另一側(cè)的觀察窗用于光學(xué)測(cè)量；所述拱形鋼板4的外壁上焊接有若干個(gè)環(huán)向筋板8和縱向筋板6 ;所述的環(huán)向筋板8縱向筋板6相互垂直，用于增加拱形鋼結(jié)構(gòu)的剛度。
[0025]如圖3所示，所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋21、防彈玻璃24和觀察窗下蓋26 ；所述的觀察窗上蓋21為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的觀察窗下蓋26為中心具有環(huán)形臺(tái)階的環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的防彈玻璃24位于觀察窗下蓋26的環(huán)形臺(tái)階上，并在防彈玻璃24與觀察窗下蓋26之間設(shè)置密封墊II 23和密封墊III 25 ;所述的觀察窗上蓋21與觀察窗下蓋26通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘27連接為一體，在觀察窗上蓋21與觀察窗下蓋26設(shè)置密封墊I 22。
[0026]所述的連接底板12焊接在所述拱形鋼板4與地面接觸的兩側(cè)，通過(guò)地面連接螺栓5將拱形鋼結(jié)構(gòu)固定在鋼筋混凝土地基上。
[0027]如圖5所示，所述的連接法蘭7為拱形結(jié)構(gòu)，所述連接法蘭7內(nèi)鑲嵌有用于安裝吊環(huán)螺釘30的加強(qiáng)筋31。
[0028]相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭7之間具有用于拱形鋼結(jié)構(gòu)密封和變形協(xié)調(diào)的紫銅墊。
[0029]所述的彈簧鋼板10與連接法蘭7之間、彈簧鋼板10與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭I之間均具有用于拱形鋼結(jié)構(gòu)密封和變形協(xié)調(diào)的紫銅墊。
[0030]如圖7所示，所述的地面連接螺栓由六角頭螺母51、平墊圈52、絲母53和絲桿55組成，所述地面連接螺栓的一側(cè)預(yù)埋有槽鋼54，所述的槽鋼54與連接底板12之間具有密封帶56，槽鋼54與密封帶56用于地面連接螺栓定位和連接底板與地基之間的密封；所述地面連接螺栓5共有90個(gè)，每塊連接底板12上安裝9個(gè)。
【權(quán)利要求】
1.一種大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段之間；所述的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段包括有拱形鋼結(jié)構(gòu)和儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)連接底板(12)固定在鋼筋混凝土地基上；所述的拱形鋼結(jié)構(gòu)由若干塊拱形鋼板(4)連接為一體構(gòu)成；每個(gè)所述拱形鋼板(4)的兩端均連接有連接法蘭(7);相鄰兩塊所述拱形鋼板(4)之間通過(guò)連接法蘭(7)連接；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有端面連接法蘭(2)，且所述的端面連接法蘭(2)位于所對(duì)應(yīng)連接法蘭(7)的外側(cè)并與連接法蘭(7)連接；所述拱形鋼結(jié)構(gòu)的兩端分別設(shè)置有鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭(I )，兩個(gè)所述的鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭(I)分別固定在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過(guò)渡段的端面上與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出口段的端面上；所述的儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池位于拱形鋼結(jié)構(gòu)正下方地平以下的鋼筋混凝土地基內(nèi)，所述的儲(chǔ)土池或儲(chǔ)水池內(nèi)設(shè)置有靶標(biāo)，或設(shè)置實(shí)驗(yàn)用填土、設(shè)置實(shí)驗(yàn)用注水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:每塊所述的拱形鋼板(4)上安裝有三個(gè)觀察窗(3)，其中一個(gè)觀察窗位于拱形鋼板(4)的頂部，另外兩個(gè)觀察窗分別位于拱形鋼板(4)的兩側(cè)；位于拱形鋼板(4)頂部和一側(cè)的觀察窗(3)用于給實(shí)驗(yàn)段提供光源，位于拱形鋼板(7)另一側(cè)的觀察窗用于光學(xué)測(cè)量；所述拱形鋼板(4)的外壁上焊接有若干個(gè)環(huán)向筋板(8)和縱向筋板(6);所述的環(huán)向筋板(8)縱向筋板(6)相互垂直，用于增加拱形鋼結(jié)構(gòu)的剛度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述的觀察窗包括有觀察窗上蓋(21)、防彈玻璃(24)和觀察窗下蓋(26);所述的觀察窗上蓋(21)為環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的觀察窗下蓋(26)為中心具有環(huán)形臺(tái)階的環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述的防彈玻璃(24)位于觀察窗下蓋(26)的環(huán)形臺(tái)階上，并在防彈玻璃(24)與觀察窗下蓋(26)之間設(shè)置密封墊II (23)和密封墊111(25);所述的觀察窗上蓋(21)與觀察窗下蓋(26)通過(guò)內(nèi)六角圓柱頭螺釘(27)連接為一體，在觀察窗上蓋(21)與觀察窗下蓋(26)設(shè)置密封墊I (22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述·的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述的連接底板(12)焊接在所述拱形鋼板(4)與地面接觸的兩側(cè)，通過(guò)地面連接螺栓(5)將拱形鋼結(jié)構(gòu)固定在鋼筋混凝土地基上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述的地面連接螺栓(5 )由六角頭螺母(51)、平墊圈(52 )、絲母(53 )和絲桿(55 )組成，所述地面連接螺栓(5)的一側(cè)預(yù)埋有槽鋼(54)，所述的槽鋼(54)與連接底板(12)之間具有密封帶(56)，槽鋼(54)與密封帶(56)用于地面連接螺栓(5)定位和連接底板(12)與地基之間的密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述的連接法蘭(7)為拱形結(jié)構(gòu)，所述連接法蘭(7)內(nèi)鑲嵌有用于安裝吊環(huán)螺釘(30)的加強(qiáng)筋(31)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:相鄰兩塊拱形鋼板的連接法蘭(7)之間具有用于拱形鋼結(jié)構(gòu)密封和變形協(xié)調(diào)的紫銅墊(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型爆炸波模擬裝置的鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段，其特征在于:所述端面連接法蘭(2)與連接法蘭(7)之間設(shè)置有彈簧鋼板(10)，并與所述的彈簧鋼板(10)連接為一體；所述彈簧鋼板(10)另一端與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭(I)連接；所述的彈簧鋼板用以實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)段與鋼筋混凝土過(guò)渡段及出口段的變形協(xié)調(diào)和密封；所述的彈簧鋼板 (10)與連接法蘭(7)之間、彈簧鋼板(10)與鋼筋混凝土端面預(yù)埋法蘭(I)之間均具有紫銅墊。
【文檔編號(hào)】G09B25/00GK103854547SQ201410102492
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月19日
【發(fā)明者】任輝啟, 劉國(guó)強(qiáng), 翟金明, 陳顯, 周松柏, 王世合, 董士偉, 黃家蓉, 王幸 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍總參謀部工程兵科研三所