本实用新型涉及工程构件测试技术领域，尤其涉及一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台。
背景技术：
梁板结构是土木工程中最常见的基本构件，其抗冲击爆炸安全已引起世界各国的极大关注。现有的梁板构件抗爆试验装置均裸露于地表，爆炸冲击波的反射和绕射会造成测试仪表的剥离或损坏，导致捕捉不到有效的试验数据，造成极大的试验误差。
另一方面，实践表明：即使小当量的近距离爆炸当量也会引起工程构件的严重破坏，其破坏机理涉及整体弯剪和局部材料失效的耦合效应，现有理论很难辨别其破坏模式和破坏程度。近距离爆炸荷载由于涉及到冲击波火球、爆炸产物及冲击波密度的影响，构件承载面上的爆炸荷载分布并非典型的均匀分布，因此确定近距离爆炸荷载分布形式对工程结构抗爆设计计算具有十分重要的意义。尽管近年来国内外许多学者(如国外的kingery&bulmash，国内的陈力、赵均海等)对近距离爆炸荷载模型进行了大量研究，并提出了相应的荷载模型。但由于近距离爆炸涉及因素较多，上述爆炸荷载模型仍然存在很大误差，主要表现为基于现有爆炸荷载模型的计算结果远大于实际情况。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供有助于实现在爆炸冲击波环境下，测试仪器的可靠工作，并获取可靠试验数据，对工程梁板结构抗爆设计具有指导意义的一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，包括：
下沉式爆坑，其上方设有坑口；
防护覆板，其盖设于所述坑口上方并开设有冲击作用孔，所述防护覆板上设有若干数量的压力传感器，若干所述压力传感器设置于所述防护覆板水平方向的不同位置；
梁板构件，其设置于所述冲击作用孔下端；
支承装置，其设置于所述下沉式爆坑内以用于支撑所述梁板构件与所述冲击作用孔下端贴合，所述支承装置设有用于检测所述梁板构件不同位置挠度的位移计；
动态数据采集仪，其与所述压力传感器和所述位移计信号连接。
可选的，所述下沉式爆坑的边缘围设有的防护侧壁。
可选的，所述防护侧壁上端的内侧边缘覆盖有角钢护角。
可选的，所述防护侧壁内埋设有钢锚杆，且所述钢锚杆的上端露出所述防护侧壁，所述防护覆板上设有覆板压条，所述覆板压条两端与所述钢锚杆连接。
可选的，所述防护覆板开设有安装孔，所述安装孔内设有所述压力传感器。
可选的，所述支承装置的数量有两组，所述支承装置包括支墩和支座，所述支座固定于所述支墩上。
可选的，所述支座包括底座和辊轴，所述底座开设有定位槽，所述辊轴水平嵌设于所述定位槽，所述梁板构件放置于所述辊轴上。
可选的，所述支承装置还包括横梁，两组所述支承装置的支墩通过所述横梁连接，所述横梁上设有所述位移计。
可选的，所述冲击作用孔为矩形孔。
实施本实用新型的实施例，具有以下技术效果：
本实用新型通过设置下沉式爆坑，通过在下沉式爆坑内设置梁板构件，且梁板构件通过支承装置支撑，使其靠近地平面，同时，在梁板构件上设有防护覆板，防护覆板盖设于坑口，避免爆炸冲击波的反射和绕射造成下沉式爆坑内的检测仪器损坏，从而保证试验数据的准确捕捉，且为了不影响梁板构件承受的爆炸冲击波作用，防护覆板开设有冲击作用孔，使爆炸产生的冲击波可以直接作用于梁板构件的上表面，并通过梁板构件受到冲击波作用下的动态响应和破坏形态提供直接、可靠的试验数据，以完成试验；
另外，为了实现检测近距离爆炸载荷分布的情况，通过在防护覆板上的不同位置设置压力传感器，用于检测近距离爆炸冲击超压及作用时间随爆炸比例距离变化情况；
且为了获取梁板构件在受到爆炸冲击波作用下的动态响应和破坏形态，设置位移计，同时设置动态数据采集仪与压力传感器和位移计信号连接，从而获取相关的数据进行分析计算，获得更加准确的爆炸荷载模型以用于工程结构抗爆设计。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的结构示意图
图2是本实用新型优选实施例水平方向的剖视图；
图3是本实用新型优选实施例的下沉式爆坑水平方向的剖视图；
图4是本实用新型优选实施例的局部结构的主视图；
图5是本实用新型优选实施例的冲击波防护覆板的俯视图；
图6是本实用新型优选实施例的信号线防护覆板的俯视图；
图7是本实用新型优选实施例的支墩的主视图；
图8是本实用新型优选实施例的支墩的侧视图；
图9是本实用新型优选实施例的支座的侧视图；
图10是本实用新型优选实施例的支座的主视图；
图11是本实用新型优选实施例的横梁的主视图。
附图标记说明：
1、下沉式爆坑，11、防护侧壁，12、角钢护角，13、钢锚杆，14、线缆通道，2、防护覆板，21、冲击作用孔，23、冲击波防护覆板，24、信号线防护覆板，25、覆板提手，3、压力传感器，4、梁板构件，5、支承装置，51、支墩，52、支座，521、底座，522、辊轴，53、横梁，6、位移计，7、覆板压条。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
参考图1－图11，本实用新型的一个实施例提供了一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，包括：
下沉式爆坑1，其上方设有坑口；
防护覆板2，其盖设于坑口上方并开设有冲击作用孔21，防护覆板2上设有若干数量的压力传感器3，若干压力传感器3设置于防护覆板2水平方向的不同位置；
梁板构件4，其设置于冲击作用孔21下端；
支承装置5，其设置于下沉式爆坑1内以用于支撑梁板构件4与冲击作用孔21下端贴合，支承装置5设有用于检测梁板构件4不同位置挠度的位移计6；
动态数据采集仪(附图未示出)，其与压力传感器3和位移计6信号连接。
本实用新型通过设置下沉式爆坑1，通过在下沉式爆坑1内设置梁板构件4，且梁板构件4通过支承装置5支撑，使其靠近地平面，同时，在梁板构件4上设有防护覆板2，防护覆板2盖设于坑口，避免爆炸冲击波的反射和绕射造成下沉式爆坑1内的检测仪器损坏，从而保证试验数据的准确捕捉，且为了不影响梁板构件4承受的爆炸冲击作用，防护覆板2开设有冲击作用孔21，使爆炸产生的冲击波可以直接作用于梁板构件4的上表面，并通过梁板构件4受到冲击波作用下的动态响应和破坏形态提供直接、可靠的试验数据，以完成试验；
另外，为了实现检测近距离爆炸载荷分布的情况，通过在防护覆板2上的不同位置设置压力传感器3，用于检测近距离爆炸冲击超压及作用时间随爆炸比例距离变化情况；
且为了获取梁板构件4在受到爆炸冲击波作用下的动态响应和破坏形态，设置位移计6，同时设置动态数据采集仪与压力传感器3和位移计6信号连接，从而获取相关的数据进行分析计算，获得更加准确的爆炸荷载模型以用于工程结构抗爆设计。
参考图1－图4，其中，本实施例中的下沉式爆坑1的边缘围设有的防护侧壁11，提高下沉式爆坑1的整体稳定性；具体的，在建造下沉式爆坑1时，挖掘形成土坑，在土坑内侧支撑好厚度为300mm的木模并绑扎好钢筋，参照rpc200(抗压强度140－230mpa)级rpc(活性粉末混凝土)的配合比及制备工艺搅拌rpc，搅拌过程中均匀撒入微细钢纤维，再将搅拌后的混凝土向木模中浇筑。
参考图5和图6，为了方便移动防护覆板2，防护覆板2上设有覆板提手25。
进一步的，在浇筑过程中，利用混凝土震动棒振动密实，排出混凝土中混入的空气，使rpc更加密实，期间预留线缆通道14，自然养护预设时间即可。
其中预留的线缆通道14方便动态数据采集仪走线与压力传感器3和位移计6信号连接，且在混凝土内走线，避免了线缆在爆炸冲击波下损坏，从而保证了数据的可靠传输。
参考图1、图5和图6，另外，本实施例中的防护覆板2包括冲击波防护覆板23和信号线防护覆板24，且本实施例中的下沉式爆坑1的水平截面为l型，可分为荷载作用区和线缆存储区，结构整体性好，韧性和强度高，便于仪表设备布置，实现重复利用，其中，冲击波防护覆板23盖设于荷载作用区，信号线防护覆板24盖设于线缆存储区。
参考图2，进一步的，为了保护混凝土形成的防护侧壁11在受到爆炸冲击波后边缘碎裂，本实施例中的防护侧壁11上端的内侧边缘覆盖有角钢护角12，如此，可有效提高防护侧壁11的使用寿命，重复使用。
参考图4，优选的，本实施例的防护侧壁11内埋设有钢锚杆13，且钢锚杆13的上端露出防护侧壁11，防护覆板2上设有覆板压条7，覆板压条7两端与钢锚杆13连接，从而通过覆板压条7压紧防护覆板2，避免防护覆板2被爆炸冲击波掀翻，损坏坑内的检测设备，其中，覆板压条7为角钢，且覆板压条7通过高强螺栓与钢锚杆13连接。
为了保护压力传感器3，避免压力传感器3在爆炸冲击波作用下位置移动或损坏，参考图5，本实施例的防护覆板2开设有安装孔，安装孔内设有压力传感器3，且压力传感器3通过高强螺栓与防护覆板2连接。
优选的，参考图1，为了给梁板构件4提供稳定的支撑，支承装置5的数量有两组，支承装置5包括支墩51和支座52，支座52通过螺栓固定于支墩51上。
进一步的，参考图9和图10，支座52包括底座521和辊轴522，底座521开设有定位槽，辊轴522水平嵌设于定位槽，通过两组支承装置5的辊轴522与梁板构件4的下底面贴合，形成稳定的支撑。
其中，参考图1，支承装置5还包括横梁53，两组支承装置5的支墩51通过横梁53连接，进一步稳定了两组支承装置5支撑梁板构件4的可靠性，具体的，横梁53由角钢制成，且横梁53通过高强螺栓与支墩51连接，另外，横梁53上通过高强螺栓固定位移计6，且若干数量的位移计6沿着横梁53的长度方向以相同的距离间隔布置，本实施例中，位移计6采用滑线电阻式位移计6
具体的，本实施例中的冲击作用孔21为矩形孔，且若干压力传感器3沿着矩形孔的边缘均匀排布，以获取近距离爆炸在防护覆板2不同位置的载荷分布情况。
基于上述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验方法，本实施例提供了一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验方法，包括以下步骤：
设置上述的下沉式梁板构件4的近距离爆炸试验平台；
在冲击作用孔21上方悬挂炸药，并通过起爆控制装置引爆炸药；
通过若干数量的压力传感器3获取近距离爆炸冲击超压及作用时间随爆炸比例距离变化情况，同时，通过位移计6记录梁板构件4不同位置的挠度。
如此，实现了梁板构件4在受到爆炸冲击波时可靠获取相应的试验数据，以用于计算分析得出相应的荷载模型，对工程结构抗爆设计具有十分重要的指导意义。
在一些实施例中，可将采集到的近距离爆炸冲击波超压与conwep模型计算结果进行对比，并提出与爆炸比例距离、tnt装药形状相关的修正计算公式，从而获得更准确的荷载模型；其中，conwep模型：p＝pi×(1 cosθ-2cos2θ) pr×cos2θ，式中，pi和pr分别为入射超压与反射超压；θ为入射角。
综上，本实用新型可以避免爆炸冲击波的反射和绕射造成下沉式爆坑1内的检测仪器损坏，从而保证试验数据的准确捕捉，且使爆炸产生的冲击波可以直接作用于梁板构件4的上表面，并通过梁板构件4受到冲击波作用下的动态响应和破坏形态提供直接、可靠的试验数据，以完成试验；另外，实现检测近距离爆炸载荷分布的情况，且能够获取梁板构件4在受到爆炸冲击波作用下的动态响应和破坏形态，从而获取相关的数据进行分析计算，获得更加准确的爆炸荷载模型以用于工程结构抗爆设计。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，包括：
下沉式爆坑，其上方设有坑口；
防护覆板，其盖设于所述坑口上方并开设有冲击作用孔，所述防护覆板上设有若干数量的压力传感器，若干所述压力传感器设置于所述防护覆板水平方向的不同位置；
梁板构件，其设置于所述冲击作用孔下端；
支承装置，其设置于所述下沉式爆坑内以用于支撑所述梁板构件与所述冲击作用孔下端贴合，所述支承装置设有用于检测所述梁板构件不同位置挠度的位移计；
动态数据采集仪，其与所述压力传感器和所述位移计信号连接。
2.根据权利要求1所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述下沉式爆坑的边缘围设有的防护侧壁。
3.根据权利要求2所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述防护侧壁上端的内侧边缘覆盖有角钢护角。
4.根据权利要求2或3所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述防护侧壁内埋设有钢锚杆，且所述钢锚杆的上端露出所述防护侧壁，所述防护覆板上设有覆板压条，所述覆板压条两端与所述钢锚杆连接。
5.根据权利要求1所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述防护覆板开设有安装孔，所述安装孔内设有所述压力传感器。
6.根据权利要求1所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述支承装置的数量有两组，所述支承装置包括支墩和支座，所述支座固定于所述支墩上。
7.根据权利要求6所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述支座包括底座和辊轴，所述底座开设有定位槽，所述辊轴水平嵌设于所述定位槽，所述梁板构件放置于所述辊轴上。
8.根据权利要求6或7所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述支承装置还包括横梁，两组所述支承装置的支墩通过所述横梁连接，所述横梁上设有所述位移计。
9.根据权利要求1所述的下沉式梁板构件的近距离爆炸试验平台，其特征在于，所述冲击作用孔为矩形孔。
技术总结