一种土木工程结构爆炸损伤实验平台的制作方法

本发明涉及爆炸损伤实验领域，具体是一种土木工程结构爆炸损伤实验平台。

背景技术：

结构实验是探究结构在荷载作用下的重要手段，爆炸作用为一种特殊的荷载，主要特征为短时间内冲击波的局部激励，不同于结构恒载的静力性质，也不同于地震荷载动荷载的全结构激励。由于爆炸实验本身的危险性及药物流通的严格管制，土木工程结构领域内进行爆炸实验较少，已开展的实验大多基于化工药物实验平台装置，目前很少开发针对本领域内的结构实验加载平台方法，严重制约了爆炸作用下梁板柱等土木工程结构的性能实验研究。

发明专利cn201610541099.5公开了一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，用以进行土木工程结构的爆炸损伤实验，但是存在以下局限：

1、爆压测试位置只能在弦式撑杆上安装，进而只能检测土木工程结构件两侧的爆压参数，不能检测其他的位置的爆压参数；

2、不能检测穿透土木工程结构件的爆压参数；

3、利用盖板将凳式支架上的土木工程结构件进行夹紧固定，只能对土木工程结构件为板型进行夹紧固定，当土木工程结构件非板型时，盖板无法将土木工程结构件固定，从而导致炸药爆炸瞬间土木工程结构件发生翘动，导致最后参数精确度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，通过滑动块沿着第二滑轨滑动，通过滑动架沿着第二导轨滑动，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，实现检测安装组件在土木工程结构件上方或者两侧任意位置进行爆压检测；通过第三滑轨沿着第四滑轨滑动，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，利用挤压螺栓对检测安装块进行挤压，实现土木工程结构件下方任意位置的爆炸穿透土木工程结构件的压力数值进行检测；利用顶部限位板、侧部夹紧块和下端支撑组件，使土木工程结构件相对支撑框架呈锁死状态，避免爆炸瞬间引起土木工程结构件在支撑框架上发生翘动，减少因为土木工程结构件翘动对实验结果产生的影响。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括支撑框架，其特征在于，所述支撑框架中部固定安装有对称分布的第一滑轨和第二滑轨，其中第二滑轨位于第一滑轨外侧。

所述第一滑轨上安装有对称分布的沿着第一滑轨滑动的下端支撑组件。

所述第二滑轨上均安装有沿着第二滑轨滑动的滑动块，滑动块外侧均固定安装有第二导轨，第二导轨上安装有沿着第二导轨滑动的滑动架，滑动架之间安装有中部开有矩形孔的第三滑轨，第三滑轨与滑动架之间固定连接，第三滑轨上安装有沿着第三滑轨滑动的检测安装组件。

所述支撑框架的顶端支架之间安装有中部开有矩形孔的第五滑轨，其中第五滑轨沿着支撑框架的顶端支架滑动，第五滑轨上安装有沿着第五滑轨滑动的炸药支撑组件。

进一步地，所述下端支撑组件包括下端支撑部和下端限位部，其中下端支撑部沿着第一滑轨滑动，下端支撑部外侧固定安装有下端限位部。

进一步地，所述下端支撑部上均开有滑槽，滑槽内安装有对称分布的侧部夹紧块，其中任意侧部夹紧块与滑槽内壁紧固连接，另一侧部夹紧块沿着滑槽移动。

进一步地，所述下端限位部外侧设有对称分布的第一导轨，第一导轨上安装有沿着第一导轨滑动的顶部限位板。

进一步地，所述检测安装组件包括检测安装滑块、固定安装有爆压传感器的检测安装块、复位弹簧和挤压螺栓，其中检测安装滑块沿着第三滑轨滑动，检测安装滑块两侧设有第三导轨，第三导轨上安装有沿着第三导轨滑动的限位导轨，限位导轨下端设有检测安装块，检测安装块与检测安装滑块之间设有复位弹簧，复位弹簧两端分别与检测安装块和检测安装滑块之间紧固连接，检测安装滑块上安装有通过螺纹配合连接的挤压螺栓。

进一步地，位于所述第一滑轨下方的支撑框架上固定安装有对称分布的第四滑轨，第四滑轨之间安装第三滑轨，第三滑轨沿着第四滑轨滑动，位于第四滑轨上的第三滑轨也安装沿着第三滑轨滑动的检测安装组件，检测安装组件的检测安装块方向朝上。

进一步地，炸药支撑组件包括炸药支撑滑块、收卷盘、钢绳和挂钩，炸药支撑滑块沿着第五滑轨滑动，炸药支撑组件上端设有对称分布的收卷盘支撑块，收卷盘支撑块之间设有转动连接的收卷盘，收卷盘上裹卷有钢绳，钢绳释放端固定连接有挂钩。

进一步地，任一所述收卷盘支撑块外侧设有第四导轨，另一收卷盘支撑块上安装有转动连接的锁死螺栓，第四导轨上安装有沿着第四导轨滑动的锁死块，其中锁死螺栓与锁死块之间通过螺纹配合连接。

进一步地，其使用方法为：

第一步，支撑框架底端支架上放置沙袋，通过沙袋对支撑框体进行固定。

第二步，拆卸顶部限位板和滑动架,将需要检测的土木工程结构件放置在下端支撑部上端，移动下端支撑部，使下端限位部与土木工程结构件进行两端进行相贴，通过螺栓将下端支撑部固定在第一滑轨上，此时下端限位部对土木工程结构件进行夹紧固定，通过调节下端支撑部固定安装在第一滑轨上位置，实现对土木工程结构件进行沿着第一滑轨移动。

第三步，重新安装顶部限位板和滑动架,通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在侧部夹紧块之间，通过侧部夹紧块限位。

第四步，通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在顶部限位板与下端支撑部之间，通过顶部限位板限位。

第五步，通过滑动块沿着第二滑轨滑动，进而调节检测安装组件在第二滑轨上的位置，通过滑动架沿着第二导轨滑动，进而调节检测安装组件的高度，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，进而调节检测安装组件在第三滑轨位置，实现检测安装组件在土木工程结构件上方或者两侧任意位置进行爆压检测。

第六步，当需要对土木工程结构件上端面上的位置进行检测时，调节检测安装块的高度，使检测安装块与土木工程结构件上端面更贴近。

第七步，通过第三滑轨沿着第四滑轨滑动，进而调节第三滑轨在第四滑轨上的位置，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，进而调节检测安装组件在第三滑轨上的位置，利用挤压螺栓对检测安装块进行挤压，进而调节检测安装块高度，实现对爆炸穿透土木工程结构件后的压力数值进行检测。

第八步，通过第五滑轨在支撑框架的顶端支架上移动，进而调节第五滑轨在支撑框架的顶端支架上的位置，调节完毕后，通过螺栓将第五滑轨固定在支撑框架的顶端支架上，通过炸药支撑组件在第五滑轨上移动，进而调节炸药支撑组件在第五滑轨上位置。

本发明的有益效果：

1、本发明通过滑动块沿着第二滑轨滑动，通过滑动架沿着第二导轨滑动，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，实现检测安装组件在土木工程结构件上方或者两侧任意位置进行爆压检测；

2、本发明当需要对土木工程结构件上端面上的位置进行检测时，利用检测安装块可以进行高度调节，使检测安装块与土木工程结构件上端面更贴近，从而使数据更精确；

3、本发明通过第三滑轨沿着第四滑轨滑动，通过检测安装组件沿着第三滑轨滑动，利用挤压螺栓对检测安装块进行挤压，实现土木工程结构件下方任意位置的爆炸穿透土木工程结构件的压力数值进行检测；

4、本发明利用顶部限位板、侧部夹紧块和下端支撑组件，使土木工程结构件相对支撑框架呈锁死状态，避免爆炸瞬间引起土木工程结构件在支撑框架上发生翘动，减少因为土木工程结构件翘动对实验结果产生的影响。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明土木工程结构爆炸损伤实验平台结构示意图；

图2是本发明局部分解结构示意图；

图3是本发明不同视角结构示意图；

图4是本发明a处放大结构示意图；

图5是本发明b处放大结构示意图；

图6是本发明实施状态示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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发明的限制。

如图1至图3所示，一种土木工程结构爆炸损伤实验平台，包括支撑框架10，支撑框架10中部固定安装有对称分布的第一滑轨11和第二滑轨12，其中第二滑轨12位于第一滑轨11外侧。

第一滑轨11上安装有对称分布的沿着第一滑轨11滑动的下端支撑组件2，下端支撑组件2包括下端支撑部21和下端限位部22，其中下端支撑部21沿着第一滑轨11滑动，下端支撑部21外侧固定安装有下端限位部22，其中第一滑轨11上开有阵列分布用于固定下端支撑部21的螺栓孔，同时下端支撑部21开有螺栓孔；使用时，将需要检测的土木工程结构件放置在下端支撑部21上端，移动下端支撑部21，使下端限位部22与土木工程结构件进行两端进行相贴，通过螺栓将下端支撑部21固定在第一滑轨11上，此时下端限位部22对土木工程结构件进行夹紧固定，通过下端限位部22限位，防止爆炸引起土木工程结构件在第一滑轨11方向翘动，通过调节下端支撑部21固定安装在第一滑轨11上位置，实现对土木工程结构件进行沿着第一滑轨11移动。

下端支撑部21上均开有滑槽211，滑槽211内安装有对称分布的侧部夹紧块23，其中任意侧部夹紧块23与滑槽211内壁紧固连接，另一侧部夹紧块23沿着滑槽211移动；使用时，通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在侧部夹紧块23之间，通过侧部夹紧块23限位，防止爆炸引起土木工程结构件在滑槽211方向翘动。

如图2所示，下端限位部22外侧设有对称分布的第一导轨24，第一导轨24上安装有沿着第一导轨24滑动的顶部限位板25；使用时，通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在顶部限位板25与下端支撑部21之间，通过顶部限位板25限位，防止爆炸引起土木工程结构件在上下方向翘动。

利用顶部限位板25、侧部夹紧块23和下端支撑组件2，使本发明的下端支撑组件2上可以夹紧不同形状结构(不局限于平板结构)的土木工程结构件，同时通过螺栓和螺母进行固定，使土木工程结构件相对支撑框架10呈锁死状态，避免爆炸瞬间引起土木工程结构件在支撑框架10上发生翘动，减少因为土木工程结构件翘动对实验结果产生的影响。

第二滑轨12上均安装有沿着第二滑轨12滑动的滑动块3，其中滑动块3开有螺栓孔，同时第二滑轨12上开有阵列分布的螺栓孔，滑动块3外侧均固定安装有第二导轨31，其中第二导轨31开有螺栓孔，同时滑动架32上开有阵列分布的螺栓孔，第二导轨31上安装有沿着第二导轨31滑动的滑动架32，滑动架32之间安装有中部开有矩形孔的第三滑轨4，第三滑轨4与滑动架32之间固定连接，第三滑轨4上安装有沿着第三滑轨4滑动的检测安装组件5，其中检测安装组件5用于检测爆炸。

使用时，通过滑动块3沿着第二滑轨12滑动，进而调节检测安装组件5在第二滑轨12上的位置，通过滑动架32沿着第二导轨31滑动，进而调节检测安装组件5的高度，通过检测安装组件5沿着第三滑轨4滑动，进而调节检测安装组件5在第三滑轨4位置，实现检测安装组件5在土木工程结构件上方或者两侧任意位置进行爆压检测，其中，通过螺栓分别将滑动块3和滑动架32固定安装在第二滑轨12和第二导轨31上。

如图4所示，检测安装组件5包括检测安装滑块51、固定安装有爆压传感器的检测安装块52、复位弹簧53和挤压螺栓54，其中检测安装滑块51沿着第三滑轨4滑动，检测安装滑块51两侧设有第三导轨55，第三导轨55上安装有沿着第三导轨55滑动的限位导轨56，限位导轨56下端设有检测安装块52，检测安装块52与检测安装滑块51之间设有复位弹簧53，复位弹簧53两端分别与检测安装块52和检测安装滑块51之间紧固连接，检测安装滑块51上安装有通过螺纹配合连接的挤压螺栓54。

使用时，通过旋转挤压螺栓54，挤压螺栓54下端挤压，调节检测安装块52高度，在此过程中，复位弹簧53舒张，复位弹簧53舒张带动检测安装滑块51挤压第三滑轨4，使检测安装组件5在第三滑轨4上保持固定，利用检测安装块52可以进行高度调节，当需要对土木工程结构件上端面上的位置进行检测时，使检测安装块52与土木工程结构件上端面更贴近，从而使数据更精确。

如图3所示，位于第一滑轨11下方的支撑框架10上固定安装有对称分布的第四滑轨13，第四滑轨13之间安装第三滑轨4，第三滑轨4沿着第四滑轨13滑动，其中第三滑轨4开有螺栓孔，同时第四滑轨13上开有阵列分布的螺栓孔，位于第四滑轨13上的第三滑轨4也安装沿着第三滑轨4滑动的检测安装组件5，此处的检测安装组件5的检测安装块52方向朝上；使用时，通过第三滑轨4沿着第四滑轨13滑动，进而调节第三滑轨4在第四滑轨13上的位置，通过检测安装组件5沿着第三滑轨4滑动，进而调节检测安装组件5在第三滑轨4上的位置，利用挤压螺栓54对检测安装块52进行挤压，进而调节检测安装块52高度，实现对爆炸穿透土木工程结构件后的压力数值进行检测。

支撑框架10的顶端支架之间安装有中部开有矩形孔的第五滑轨6，其中第五滑轨6沿着支撑框架10的顶端支架滑动，其中支撑框架10的顶端支架上开有阵列分布的螺栓孔，第五滑轨6上开有螺栓孔，第五滑轨6上安装有沿着第五滑轨6滑动的炸药支撑组件7，将测试炸药悬挂在炸药支撑组件7上；使用时，通过第五滑轨6在支撑框架10的顶端支架上移动，进而调节第五滑轨6在支撑框架10的顶端支架上的位置，调节完毕后，通过螺栓将第五滑轨6固定在支撑框架10的顶端支架上，通过炸药支撑组件7在第五滑轨6上移动，进而调节炸药支撑组件7在第五滑轨6上位置。

如图5所示，炸药支撑组件7包括炸药支撑滑块71、收卷盘72、钢绳73和挂钩74，炸药支撑滑块71沿着第五滑轨6滑动，炸药支撑组件7上端设有对称分布的收卷盘支撑块75，收卷盘支撑块75之间设有转动连接的收卷盘72，收卷盘72上裹卷有钢绳73，钢绳73释放端固定连接有挂钩74；使用时，将炸药悬挂在挂钩74上，通过释放或者卷收钢绳73调节炸药距离土木工程结构件之间高度间距。

炸药支撑滑块71开有螺栓孔，同时第五滑轨6开有阵列分布的螺栓孔，当炸药支撑组件7在第五滑轨6上位置调节完毕后，通过螺栓对炸药支撑滑块71在第五滑轨6上进行固定，避免使用过程中，炸药支撑组件7滑动。

上述任一收卷盘支撑块75外侧设有第四导轨76，另一收卷盘支撑块75上安装有转动连接的锁死螺栓77，第四导轨76上安装有沿着第四导轨76滑动的锁死块78，其中锁死螺栓77与锁死块78之间通过螺纹配合连接；使用时，旋转锁死螺栓77，锁死螺栓77旋转带动锁死块78沿着第四导轨76移动，当悬挂在挂钩74上炸药的高度调节完毕后，通过旋转锁死螺栓77，使锁死块78对收卷盘72进行挤压，对收卷盘72进行锁死，在锁死螺栓77上安装有螺母，通过螺母挤压锁死块78，避免使用过程中，锁死块78发生松动。

使用方法：

第一步，支撑框架10底端支架上放置沙袋，通过沙袋对支撑框体10进行固定；

第二步，拆卸顶部限位板25和滑动架32,将需要检测的土木工程结构件放置在下端支撑部21上端，移动下端支撑部21，使下端限位部22与土木工程结构件进行两端进行相贴，通过螺栓将下端支撑部21固定在第一滑轨11上，此时下端限位部22对土木工程结构件进行夹紧固定，通过调节下端支撑部21固定安装在第一滑轨11上位置，实现对土木工程结构件进行沿着第一滑轨11移动；

第三步，重新安装顶部限位板25和滑动架32,通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在侧部夹紧块23之间，通过侧部夹紧块23限位；

第四步，通过螺栓和螺母将土木工程结构件夹紧在顶部限位板25与下端支撑部21之间，通过顶部限位板25限位；

第五步，通过滑动块3沿着第二滑轨12滑动，进而调节检测安装组件5在第二滑轨12上的位置，通过滑动架32沿着第二导轨31滑动，进而调节检测安装组件5的高度，通过检测安装组件5沿着第三滑轨4滑动，进而调节检测安装组件5在第三滑轨4位置，实现检测安装组件5在土木工程结构件上方或者两侧任意位置进行爆压检测；

第六步，当需要对土木工程结构件上端面上的位置进行检测时，调节检测安装块52的高度，使检测安装块52与土木工程结构件上端面更贴近；

第七步，通过第三滑轨4沿着第四滑轨13滑动，进而调节第三滑轨4在第四滑轨13上的位置，通过检测安装组件5沿着第三滑轨4滑动，进而调节检测安装组件5在第三滑轨4上的位置，利用挤压螺栓54对检测安装块52进行挤压，进而调节检测安装块52高度，实现对爆炸穿透土木工程结构件后的压力数值进行检测；

第八步，通过第五滑轨6在支撑框架10的顶端支架上移动，进而调节第五滑轨6在支撑框架10的顶端支架上的位置，调节完毕后，通过螺栓将第五滑轨6固定在支撑框架10的顶端支架上，通过炸药支撑组件7在第五滑轨6上移动，进而调节炸药支撑组件7在第五滑轨6上位置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。