[发明专利]强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能测试系统

说明书

本发明公开了强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能测试系统，解决现有技术无法定量确定爆炸等强动力荷载作用下钢筋混凝土结构抗连续性倒塌性能的技术问题。本发明包括用于固定钢筋混凝土结构试件两端的固定装置，用于给钢筋混凝土结构加载强动力荷载的加载机构，以及分别与固定装置和强动力加载机构相连接的PC机；钢筋混凝土结构上设有将集中的强动力荷载转换为分布式爆炸荷载的转换机构；该试验装置测得的结果可以快速计算出钢筋混凝土结构在爆炸荷载作用下的损伤程度。本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，可以快速高效模拟测试爆炸等强动力荷载作用下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能。

技术领域

本发明属于钢筋混凝土结构抗倒塌性能测试技术领域，具体涉及强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能测试系统。

背景技术

爆炸荷载作用下建筑结构首先表现为局部构件的非线性动力响应，产生一定程度的损伤甚至破坏。局部构件由于损伤或破坏而丧失的承载力将会在瞬间寻求替代传力路径进行重分布，这一过程将会引起整体结构的非线性动力响应，可能导致结构发生较大的变形甚至引发结构部分构件脱落、接触碰撞等一系列复杂的非线性行为，最终可能导致结构发生连续倒塌。

钢筋混凝土结构在土木工程中的应用范围极广，各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造。钢筋混凝土结构在原子能工程、海洋工程和机械制造业的一些特殊场合，如反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等，均得到十分有效的应用，解决了钢结构所难于解决的技术问题。

目前针对钢筋混凝土结构连续倒塌已在试验与数值模拟方面开展了大量的研究，取得了丰硕的研究成果。然而，针对具体的爆炸荷载作用等强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能方面的研究还不够深入，这主要是由于缺乏能够定量确定爆炸等强动力荷载作用下钢筋混凝土结构抗连续性倒塌性能的试验系统。

因此，设计一种钢筋混凝土结构在强动力荷载作用下抗连续性倒塌性能测试系统，以模拟爆炸等强动力荷载作用环境下对钢筋混凝土结构连续性倒塌性能测试，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能测试系统，以至少解决上述部分技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

强动力荷载下钢筋混凝土结构抗连续倒塌性能测试系统，包括用于固定钢筋混凝土结构两端的固定装置，用于给钢筋混凝土结构加载强动力荷载的强动力加载机构，以及分别与固定装置和强动力加载机构相连接的PC机；钢筋混凝土结构上设有用于将集中的强动力荷载转换为分布式爆炸荷载的转换机构。

进一步地，转换机构包括设于钢筋混凝土结构上的充气气囊，以及设于充气气囊上的钢板。

进一步地，强动力加载机构为落锤试验机，落锤试验机底部设有与PC机相连接的第一力传感器。

进一步地，固定装置包括反力架，与钢筋混凝土结构端部相固定的滑移式固定座，以及设于滑移式固定座和反力架之间的测力机构；测力机构至少有两个，测力机构等间距间隔分布于滑移式固定座和反力架之间。

进一步地，滑移式固定座包括与钢筋混凝土结构端部相固定的边柱，设于边柱底部的铰支座，以及测力座；铰支座位于测力座上。

进一步地，铰支座包括与边柱底部相固定的上铰支座，通过转轴与上铰支座相铰接的下铰支座，并且下铰支座底部设有第一滚轮。

进一步地，测力座包括用于承托铰支座的承托钢板，以及设于承托钢板底部并与PC机相连接的第二力传感器。

进一步地，测力机构包括设于反力架上的第一铰接座，设于滑移式固定座上的第二铰接座，以及两端分别与第一铰接座和第二铰接座相铰接并与PC机相连接的第三力传感器。