用于深海岛礁掩蔽部的抗爆补充结构、掩蔽部抗爆结构及抗爆掩蔽部的制作方法

本发明涉及工程结构防护领域，尤其涉及深海岛礁掩蔽部，具体涉及一种用于深海岛礁掩蔽部的抗爆补充结构、掩蔽部抗爆结构及抗爆掩蔽部。

背景技术：

1、抗爆补充结构在深海岛礁掩蔽部工程防护领域中被广泛运用，它能保护重要建筑物，与原有掩蔽部抗爆结构组合共同防御爆炸冲击荷载，减小主体结构受破坏程度。抗爆补充结构主要分为三种：刚性、柔性和惯性抗爆结构。刚性抗爆结构不易于施工，惯性抗爆结构抗爆能力较差，现有改进柔性抗爆结构中：ecc涂层加固砌体填充墙，施工步骤少，但对基材表面要求较高，室内侧进行喷涂对人员空气影响较大；轻质多层复合抗爆板抗爆结构，抗爆能力较强，质量较轻，但连接结构较为复杂且在原有结构表面多处打孔易削弱原有结构强度。

2、因此，如何在控制抗爆补充结构体积和重量下提升抗爆补充结构抗爆效果并且能够与现有掩蔽部有效安装是现今需要解决的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种用于深海岛礁掩蔽部的抗爆补充结构、掩蔽部抗爆结构及抗爆掩蔽部，以解决现有技术中抗爆补充结构不易施工、抗爆能力差以及与现有掩蔽部连接困难等问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明首先提出一种用于深海岛礁掩蔽部的抗爆补充结构，包括：

4、多边形钢制龙骨架，所述多边形钢制龙骨架上由轴心以辐射状向外形成有多个安装框；

5、多块抗爆消波块，多块所述抗爆消波块均为菱锥体，多块所述抗爆消波块对应安装于每个所述安装框内；

6、第一复合多层抗爆板，所述第一复合多层抗爆板焊接于所述多边形钢制龙骨架远离多块所述抗爆消波块的一侧，与多块所述抗爆消波块连接；

7、第二复合多层抗爆板，所述第二复合多层抗爆板间隔对置设置在所述第一复合多层抗爆板远离所述抗爆消波块的一侧，所述第二复合多层抗爆板上预留有安装口；

8、防屈曲约束支撑，所述防屈曲约束支撑连接于所述第一复合多层抗爆板与所述第二复合多层抗爆板之间。

9、优选的，所述防屈曲约束支撑包括：

10、耗能段，其截面为一字型钢；

11、两块加强板，设置在所述耗能段的两侧，其中一块所述加强板适于与所述第一复合多层抗爆板和所述抗爆消波块螺栓连接固定，另一块所述加强板适于与所述第二复合多层抗爆板螺栓连接固定。

12、优选的，所述防屈曲约束支撑还包括：

13、外伸段，设置在所述耗能段与所述加强板之间，一侧与所述耗能段一体连接或焊接连接固定，另一侧与所述加强板焊接固定。

14、优选的，所述抗爆消波块为泡沫混凝土结构；和/或，所述抗爆消波块为正三棱锥体，正三棱锥体抗爆消波块的侧面与底面夹角为30°~45°。

15、优选的，所述第一复合多层抗爆板芯层为钢纤维混凝土，表层为外包镀锌钢板；和/或，所述第二复合多层抗爆板芯层为钢纤维混凝土，表层为外包镀锌钢板。

16、优选的，所述多边形钢制龙骨架为六边形钢制骨架，包括六边形钢套筒和多块内套固定钢板，其中多块所述内套固定钢板沿所述多边形钢制龙骨架轴心以辐射状嵌入在所述六边形钢套筒内壁内。

17、本发明还提出一种掩蔽部抗爆结构，包括：

18、掩蔽部墙本体，所述掩蔽部墙本体的外表面均匀设有多个外凸结构单元；

19、上述的抗爆补充结构，设有多个，每个所述抗爆补充结构通过所述第二复合多层抗爆板上的安装口套接在每个所述外凸结构单元上；

20、板型固定件，紧贴所述安装口的外侧卡接固定于所述外凸结构单元，将所述抗爆补充结构紧固固定于所述掩蔽部墙本体。

21、优选的，每个所述外凸结构单元均包括第一块体、第二块体和第三块体，其中所述第一块体设置在所述掩蔽部墙本体的外表面，所述第一块体的截面形状与所述安装口相适配，所述第二块体设置在所述第一块体的外侧，并且所述第二块体的截面尺寸小于所述第一块体，所述第三块体设置在所述第二块体的外侧，并且所述第三块体的截面尺寸大于所述第二块体。

22、优选的，所述板型固定件包括两片夹板，两片所述夹板中部均设有卡口，两个所述卡口对接拼接后的形状与所述第二块体的截面形状相适配，两片所述夹板卡口侧边缘均设有螺栓孔，两片所述夹板沿卡口侧对接并通过螺栓连接板螺栓连接固定。

23、本发明还提出一种抗爆掩蔽部，由上述的掩蔽部抗爆结构围合形成。

24、本发明相对于现有技术的有益效果是：

25、本发明中，抗爆消波块的设置可以使爆炸冲击波传播到菱锥体抗爆消波块表面时，不平整表面使爆炸冲击波的反射波向不同方向散射，有效分散了原本可能集中在某一方向的冲击能量。这种能量分散作用减少了单一方向上的冲击压力，降低了对周围结构或人员的直接破坏力。

26、本发明的抗爆消波块为泡沫混凝土结构，泡沫混凝土多孔的结构使得腐蚀性介质在侵入材料内部时路径较为复杂，减缓了腐蚀的进程；泡沫混凝土的多孔结构能够吸收和分散爆炸能量，减轻爆炸冲击对结构的破坏，其低密度特性也有助于降低结构的自重，在一定程度上减少爆炸作用下的惯性力。

27、本发明中，第一复合多层抗爆板有利于吸能与抗爆冲击，第一复合多层抗爆板与抗爆消波块直接连接，能够承受爆炸时的冲击波；有利于结构支撑稳定，该抗爆板焊接在多边形钢制龙骨架上，起到承载和分散应力的作用，确保掩蔽部在受到外力时能够保持结构完整性；有利于抗爆消波块整体协同，第一复合多层抗爆板紧贴抗爆消波块，并通过消波块减缓爆炸冲击后的残余能量，使得抗爆结构能够更好地分散和抵消爆炸力，增强整体抗爆效果；有利于耐腐蚀和保护，该抗爆板的表层为外包镀锌钢板，能够提高结构的耐腐蚀性，特别适用于深海岛礁环境中的潮湿和盐分腐蚀问题，延长结构的使用寿命。

28、本发明中，第二复合多层抗爆板有利于二次防护与能量缓冲，第二复合多层抗爆板设置在远离抗爆消波块的一侧，作为第一层抗爆防护后的二次屏障，在爆炸冲击到达第一层抗爆板并经过初步缓冲后，第二层抗爆板负责进一步吸收和分散残余冲击能量，提供额外的防护；有利于保持结构完整性，第二复合多层抗爆板与第一复合多层抗爆板间隔设置，通过防屈曲约束支撑连接，使整个结构在受到爆炸冲击时能够保持整体的刚性和稳定性，防止结构变形或倒塌；有利于安装支撑与固定，该抗爆板上预留有安装口，允许整个抗爆补充结构通过外凸结构单元固定于掩蔽部墙体。

29、本发明中，防屈曲约束支撑在抗爆补充结构不受冲击或遭受较小爆炸冲击时，不发挥耗能效果，在遭受较大爆炸冲击时，爆炸能量通过抗爆消波块和抗爆板传递至防屈曲约束支撑，支撑的耗能段发生塑性变形，吸收大量能量。

30、本发明连接方式新颖，安装简便，不用在原有掩蔽部结构进行打孔处理。若整体抗爆补充结构提前装配好，在现场安装时，只需要将板型固定件安装在掩蔽部墙本体外表面的外凸结构单元上，螺栓固定两片夹板，即可进行使用。

31、现有技术中在原有整体现浇混凝土掩蔽部结构表面进行打孔处理，会削弱原有结构强度，本发明无需打孔，为掩蔽部墙本体与抗爆补充结构连接提供了新方案。

32、本发明的各构件均可在预制场预制好后到现场施工，装配程度高，抗爆补充结构在破坏后可以快速拆除，替换以新的完好补充结构。在较小冲击时，抗爆补充结构破坏主体为泡沫混凝土抗爆消波块，可以在破坏后对其进行替换；在较大冲击时，结构整体共同消耗爆炸能量，破坏后整体替换抗爆补充结构。

33、应当理解，
技术实现要素：
部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。另外，本发明任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。