[实用新型]一种模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及土木工程科学研究技术领域，尤其涉及一种模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置。

背景技术

随着恐怖袭击的日益猖獗, 建筑物局部受损后发生的倒塌是造成人员伤亡的主要原因，如911事件。因此，建筑结构倒塌研究越来越受到工程界的重视。并且在最近这些年来，媒体报道了多起由于家庭煤气爆炸引起的结构受损进而引发倒塌的事件，造成惨重的人员伤亡和财产损失。当前，我国城市民用建筑主要以混凝土框架结构为主，当其关键承重柱因某种破坏诱因而失效时，建筑物就会面临倒塌的危险。因而非常有必要对建筑结构倒塌进行深入的研究。

当前，移除关键柱来研究残余结构是否会发生倒塌，是一种主流的研究方法。在关键柱受爆炸或冲击荷载作用而发生破坏后，建筑框架结构便会因为失去其重要的支撑构件，而可能发生倒塌。由于爆炸和冲击荷载破坏柱子的作用时间非常短（在毫秒的量级），而且结构动力学理论也表明，关键柱拆除的快慢会对残余建筑结构的动力响应产生显著的影响。因此只有快速拆除建筑框架结构的关键柱，才能真实地模拟结构倒塌行为。

模型实验是用来模拟建筑结构倒塌机制的常用实验方法，但是目前大部分研究团体无法申请到炸药等爆炸材料来进行破坏实验。因此，在不使用炸药等爆炸材料的前提下，如何模拟关键柱快速有效的拆除，同时不需考虑其他外因的影响，又能降低实验成本和有效反复利用实验装置，成为迫切需要解决的问题。此外实验中由于建筑物倒塌引起的安全问题也是最需要考虑的方面。

实用新型内容

    实用新型目的：本实用新型要解决的技术问题在于提供一种模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置。

技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置，包括竖直设置的柱体、设在柱体侧边的C型环、铰杆和设在柱体下方的基座，所述柱体包括空心柱、固连在空心柱顶端的半圆体和对称固连在空心柱底端的中间设有圆孔的两个第一半圆形板；所述基座包括垫板和对称固连在垫板上的中间设有圆孔的两个第二半圆形板；所述两个第二半圆形板设在两个第一半圆形板之间、且与第一半圆形板圆弧方向相同；所述铰杆将两个第二半圆形板与两个第一半圆形板铰接。

上述C型环设在第一半圆形板圆弧方向的一侧，柱体绕着铰杆沿第一半圆形板圆弧方向在基座的平面内转动。

所述垫板的四个角上均设有铆钉，能使增强装置的稳定性。

所述C型环设在空心柱侧边且位于空心柱上部，能降低拉动装置所需的力度。

优选，所述C型环设在距空心柱顶端1/8柱高处。

所述垫板为矩形、且四条边的长度均大于空心柱的直径，能进一步增强装置的稳定性。

优选，所述半圆体与空心柱顶端的连接方式为360°环焊。

上述模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置的制作材料需满足较高的强度和刚度要求，因此可选用钢材或者高分子复合材料进行制作。

工作原理：由于空心柱下部与基座是铰接，通过快速拉动绑在装置侧边C型环上的拉绳，将空心柱拉倒，便可达到模拟框架因承重柱快速拆除而失去支撑作用的效果。

有益效果：本实用新型模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置，体积小，耗材少，无需炸药、无需复杂实验装置冲击破坏便可达到承重柱快速拆除的目的，操作简捷，制作工艺简单、成本低廉，安全性高，该装置在操作过程中无多余荷载作用，摩擦力相对于竖向重力荷载可不计，能减少模拟破坏过程中其他因素的影响，能代替框架模型中任一承重柱，能模拟不同承重柱破坏失效的情形。

附图说明

图1 是本实用新型模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3 是柱体结构示意图；

图4 是基座结构示意图；

图5 是本实用新型模拟建筑框架柱快速拆除的安全装置的使用过程示意图。

图中：1为空心柱、2为半圆体、3为第二半圆形板、4为C型环、5为第一半圆形板、6为垫板、7为铆钉、8为铰杆。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例