人防工程平时出入口临战快速封堵方法
赵建军;吴平安;刘峰;胡圣伟;刘首
冬奥会的手抄报【摘 要】To solve the problems in rapid packing for civil air defen works, the anti-explosion packing method was adopted to construct blast wall by u of hybrid fibers reinforced light-weight aggregate concrete composite beams strengthened with hybrid sheets.The reliability of the anti-explosion packing method and the gas defen airtight method was validated by material tests, structural static and dynamic model tests and airtight performance test of passageway.Compared to the current packing method of passageway with ordinary precast RC beams, the anti-explosion packing and gas defen airtight method has many advantages such as the higher anti-explosion capacity, the more reliable gas defen airtight performance, the shorter exchange time, the lighter packing components, the more economic engineering cost, and the higher engineering applicable value.Thereby it builds up a solid technical foundation for functional exchange between peacetime and wartime of civil air defen work.%为了解决已建人防工程实施临
战快速封堵问题,采用新型轻骨料混凝土复合梁构筑隔墙进行抗爆封堵,采用简易防护密闭门进行防毒密闭.通过材料试验,结构静、动力模型试验和口部密闭性能试验验证了其可靠性.与过去采用钢筋混凝土预制梁封堵口部的方法相比,本方法抗力更高,密闭性能更加可靠,转换周期更短,封堵构件更轻,具有很高的工程应用价值,为人防工程防护功能的平战转换打下了坚实技术基础.
【期刊名称】《解放军理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(012)002
【总页数】6页(P129-134)
【关键词】发言的英文人防工程;平战转换;口部封堵;复合梁;密闭性能
【作 者】赵建军;吴平安;刘峰;胡圣伟;刘首
【作者单位】总参工程兵第四设计研究院,北京,100036;总参工程兵第四设计研究院,北京,100036;总参工程兵第四设计研究院,北京,100036;总参工程兵第四设计研究院,北京,100036;总参工程兵第四设计研究院,北京,100036栅藻
屋檐的读音【正文语种】中 文
【中图分类】TU927;TU928
我国人防重点城市均修建了大量平战两用的人防工程,这些工程均开设了许多需要实施临战快速封堵的人流、车流和物流出入口及通风口。20世纪末我国在某地火车站组织了出入口的快速封堵试验。当采用钢筋混凝土预制梁封堵口部时,单个封堵构件的质量太大,搬运和安装较困难,转换时限太长。口部防毒密闭方法过去主要有两类:一类是在抗爆结构背爆面一侧构筑砖墙,然后在砖墙上选用性能良好的防水卷材粘贴在水泥砂浆的基面上;另一类是在抗爆结构迎爆面表面粘贴薄铁皮。实践证明这两种方法存在着密闭转换时间太长及密闭性能难以满足密闭要求等问题。
为了达到易于安装和搬运封堵构件、快速封堵、可靠防毒密闭的目的,本文采用混合纤维布(玻璃纤维布和碳纤维布)加固混合短纤维(强纶建材细纤维和塑钢粗纤维)增强轻骨料混凝土 T型截面复合梁构件构筑隔墙进行抗爆封堵,在其后一定距离构筑简易防护密闭门进行防毒密闭,从而形成了新的人防工程平时出入口的临战快速封堵密闭方法。最后通过材料研究,静、动力模型试验证明了其可靠性。
1 平时出入口的临战抗爆封堵方法
1.1 抗爆封堵材料简单好唱的歌
为了大幅减小封堵构件的重量,本文采用混合纤维轻骨料混凝土代替普通混凝土。轻骨料混凝土所承受的压应力达到其所设计的标准立方体抗压强度的 30%时即已开裂[1]。在其中掺入短纤维,能够较好地改善其高脆性的弱点。混合纤维包括细、粗两种纤维:强纶建材细纤维和异型塑钢粗纤维。
混合纤维轻骨料混凝土的材料组成、配合比和力学性能见文献[2]。试验得到素轻骨料混凝土、混合纤维轻骨料混凝土的标准立方体抗压强度分别为57.7、56.4 MPa,劈裂抗拉强度分别为 4.52、5.98 MPa。轻骨料混凝土和混合纤维轻骨料混凝土的应力应变全曲线试验表明,掺入混合纤维后轻骨料混凝土的应力峰值略有下降,但材料韧性大为提高。两曲线在应力峰值时所对应的应变约为普通混凝土的3倍。 HOPKINSON压杆冲击试验表明其动力强度最高达到 125.0 MPa。
1.2 复合梁的静力性能试验
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试验主要研究静载时混合纤维布加固[3～6]对上述复合梁承载能力和延性的影响,对比混合纤维布加固和碳纤维布加固的特点,研究混凝土中掺入混合短纤维后对纤维布与混凝土界面粘结性能的影响。
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试验梁采用混合纤维布加固混合纤维轻骨料混凝土 T型截面复合梁,模型试验的复合梁试件组成如表 1所示,a/h0为剪跨比。原型梁的几何尺寸如图 1、2所示。模型试验的几何相似比为 1/2。
复合梁使用前述混合纤维轻骨料混凝土。碳纤维布、玻璃纤维布和树脂配套粘结胶的规格和力学性能见文献[2]。梁为简支梁结构,对试件运用四点加载法。试验采用机械式千斤顶加载,通过分配梁将荷载分配给试件各受荷点。试验所得各梁的初裂荷载 Li、初裂挠度 d i、破坏荷载 Lf、破坏挠度 d f、破坏特征如表 1所示,其中a/ho为梁的剪跨比。
对比表 1中复合梁 1-2和梁 3-2的试验结果,主要分析混凝土中掺加纤维的影响。由表 1可知,混凝土中掺加纤维后梁的初裂荷载和初裂挠度、破坏荷载和破坏挠度均有大幅增加。梁的抗弯刚度变化不大,但延性得到改善。梁的破坏形态由剪切粘拉破坏变成弯剪破坏。
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对比表 1中复合梁 2-1和梁 4-1的试验结果,主要分析梁的抗弯加固方式的影响。由表 1可知,采用 3层混杂纤维布加固后,梁的初裂荷载和初裂挠度有一定程度提高,但不太明显。而破坏荷载和破坏挠度大幅增加,梁的变形性能得到极大改善。复合梁由弯剪破坏,纤维断裂的破坏形式变成剪切斜拉破坏。此时复合梁的抗弯刚度有一定增加,梁的延性得到极大改善。
表 1 试验梁的承载力及破坏特征试验结果Tab.1 Tested carrying capacity and f ailure character of beams注:① 抗弯加固方式中,“C”代表一层碳纤维布 ,“G”代表一层玻璃纤维布,碳纤维布在内层。② 抗剪加固方式中,抗剪纤维布为 U形箍加压条,条带宽 40 mm,条带中心间隔为 80 mm。抗剪纤维条带在图 2所示位置粘贴 4条。表中数字为依次从梁端到跨中布置的 4条纤维布条带情况。其中“1”代表 1层碳纤维布,“2”代表内外层各一层碳纤维布和玻璃纤维布。③ 主筋中拉筋采用 1φ8,压筋采用 3φ8@45。箍筋采用单筋形式(图 1),梁半跨的布置方式为 7φ6@120。另外在梁端部再加一组箍筋(图 2)。试件编号混凝土中是否含纤维纤维布加固方式a/h0 Li/k N d i/mm L f/kN df/mm 破坏特征抗弯加固 抗剪加固1-1 否 C+G 1+1+ 1+1 3.3 3.48 1.67 13.97 31.19 剪切破坏1-2 否 C+G 1+1+ 1+1 1.5 5.04 1.48 24.42 24.85 剪切粘拉破坏2-1 是 C 1+1+ 1+1 3.3 3.61 1.59 10.20 21.01 弯剪破坏,纤维断裂2-2 是 C 1+1+ 1+1 1.5 5.39 1.04 20.81 24.89 弯剪破坏,
纤维断裂3-1 是 C+G 1+1+ 1+1 3.3 4.00 1.64 13.40 22.06 剪切粘拉破坏3-2 是 C+G 1+1+ 1+1 1.5 5.70 1.60 27.96 30.35 弯剪破坏4-1 是 C+ G+G 1+1+ 1+1 3.3 3.92 2.60 21.01 32.38 剪切斜拉破坏4-2 是 C+ G+G 1+1+ 1+1 1.5 5.13 0.95 32.64 23.11 剪切破坏5-1 是 C+G 不加固 1.5 5.50 0.83 25.40 26.98 弯曲破坏,纤维断裂6-1 是 C+G 2+2+ 1+1 3.3 3.75 1.67 13.94 21.05 弯曲破坏6-2 是 C+G 2+2+ 1+1 1.5 4.97 1.18 24.10 25.42 弯剪破坏1C 否 C 不加固 1.5 4.70 1.50 14.97 21.90 弯剪破坏,梁撕开1C1G 否 C+G 不加固 1.5 4.89 1.20 23.20 24.90 纤维断裂,弯曲破坏
