一种波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116008106A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211577678.7(22)申请日2022.12.09(71)申请人南京理工大学地址210018江苏省南京市玄武区孝陵卫街道孝陵卫街200号(72)发明人王振吴红晓何勇赵雪川康楠张清照(74)专利代理机构南京德铭知识产权代理事务所(普通合伙)32362专利代理师陶丹丹(51)Int.Cl.G01N3/313(2006.01)G01N3/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法(57)摘要本发明公开了一种波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，包括构建实验模型；进行爆炸实验测试；采集实验数据；判断实验模型内壁对冲击波超压的消减能力。所述构建实验模型包括：将波纹钢板用栓钉固定在混凝土墙体的内侧，形成波纹钢板和混凝土组合结构；将波纹钢板和混凝土组合结构的顶部设置为拱形。通过对冲击波超压峰值衰减率进行计算，有利于波纹钢板在地下工程结构内对冲击波的衰减规律以及波纹钢板壁面波形对冲击波的干扰和削减机理，从而对不同波纹壁面的波纹钢板的消减冲击波超压的能力进行判断，有利于提高地下防御工事对内部设备和人员的保护能力，构筑波纹钢板和混凝土结构的防御工事。CN116008106ACN116008106A权利要求书1/2页1.一种波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于，包括：构建波纹钢板和混凝土组合结构的实验模型，并将所述实验模型掩埋入土体内部；设置监测点和爆炸点，并在爆炸点设置炸药，对所述实验模型进行爆炸实验测试；采集所述实验模型进行爆炸实验测试的实验数据；对冲击波的超压峰值衰减率进行计算，并对各测点的冲击波超压峰值进行拟合；通过各测点的冲击波超压峰值对应的波纹钢板内壁的粗糙度系数，判断实验模型内壁对冲击波超压的消减能力。2.如权利要求1所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：所述构建波纹钢板和混凝土组合结构的实验模型，并将所述实验模型掩埋入土体内部包括：将波纹钢板用栓钉固定在混凝土墙体的内侧，形成波纹钢板和混凝土组合结构；将波纹钢板和混凝土组合结构的顶部设置为拱形；在波纹钢板和混凝土组合结构外壁设置监测点；将波纹钢板和混凝土组合结构掩埋在土体内部。3.如权利要求2所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：所述波纹钢板混凝土组合结构包括圆拱段和直墙段；在圆拱段的顶部(1)、圆拱段的中部(2)、圆拱段与直墙段的交界处(3)、直墙段的中部(4)和直墙段底部(5)的内壁和外壁上分别设置监测点；并且在圆拱段的顶部(1)、圆拱段的中部(2)、圆拱段与直墙段的交界处(3)、直墙段的中部(4)和直墙段底部(5)的内壁和外壁上的长度方向上按照一定间距设置监测点；每个监测点分别布置应变传感器和冲击波超压传感器；在纹钢板和混凝土组合结构周边的土体内部布置压力传感器。4.如权利要求3所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：在圆拱段上方设置爆炸点；引爆炸药产生冲击波超压；采集实验数据。5.如权利要求4所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：将爆炸点的装药量进行梯度设置，分别进行实爆炸实验，并采集实验数据。6.如权利要求5所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：所述实验数据包括应变传感器采集的波纹钢板的第一机械形变量，应变传感器采集混凝土墙体的第二机械形变量，冲击波超压传感器采集的混凝土墙体外侧的第一冲击波超压数据以及纹钢板内部的第二冲击波超压数据；通过对比第一机械形变量和第二机械形变量的数值，以及第一冲击波超压数据和第二冲击波超压数据数值的大小，对波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力进行判断。7.如权利要求6所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：对实验数据进行分析，选取第二冲击波超压数据的峰值，计算波纹钢板和混凝土组合结构内部的冲击波的超压峰值衰减率，冲击波超压峰值衰减率其计算表达式为：2CN116008106A权利要求书2/2页其中，取离爆炸点最近测点处的超压峰值，表示各测点处的超压峰值。8.如权利要求7所述的波纹钢板和混凝土组合结构抗爆炸能力判断方法，其特征在于：对波纹钢板和混凝土组合结构内部的冲击波超压传播规律进行分析：将所得各测点的冲击波超压峰值进行拟合，其计算表达式为：其中，ΔPx表示距离波纹钢板和混凝土组合结构引爆处Xm处的冲击波超压数值，ΔPλ表示波纹钢板和混凝土组合结构引爆处的冲击波超压数值，X表示冲击波超压数值的采集点到波纹钢板和混凝土组合结构引爆处的距离，D为波纹钢板和混凝土组合结构的高度