本發(fā)明屬于城市融合變電站的爆炸防護，尤其涉及一種城市融合變電站的防爆墻、防爆結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著城市化進程的加快，城市變電站與居民建筑、商業(yè)區(qū)等基礎(chǔ)設(shè)施的融合日益加深，安全隱患尤其是爆炸風險日益突出，其潛在的爆炸風險對城市安全構(gòu)成巨大威脅。

2、現(xiàn)有城市融合變電站的防爆設(shè)計通常采用單一的防爆墻或隔爆材料，這種結(jié)構(gòu)在應(yīng)對高能量爆炸沖擊時存在明顯不足，表現(xiàn)為吸能能力有限、無法有效分散沖擊波能量，以及在高強度爆炸作用下可能導致建筑物整體倒塌的風險。并且，現(xiàn)有防爆設(shè)計上大多以局部加強為主，如單一的防爆墻或隔爆材料，難以有效應(yīng)對大規(guī)模爆炸沖擊波，尤其是涉及高強度沖擊時，容易出現(xiàn)能量無法耗散、建筑倒塌等問題；同時，常規(guī)的建筑防爆設(shè)計由于采用單一的防爆結(jié)構(gòu)或材料的應(yīng)用，難以應(yīng)對高能量的爆炸沖擊，且缺乏對結(jié)構(gòu)整體抗倒塌性能的全面考慮。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種城市融合變電站的防爆墻、防爆結(jié)構(gòu)及方法，根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力；利用卸壓通道可變形特性，通過爆炸沖擊波產(chǎn)生的壓力差自適應(yīng)調(diào)節(jié)通道截面大小，通過可變截面管道引導沖擊波能量沿較優(yōu)路徑排放，提高了吸能能力和分散沖擊波能量的效果，能夠減少爆炸對結(jié)構(gòu)的破壞。

2、為了實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提供了一種城市融合變電站的防爆墻，采用如下技術(shù)方案：

3、一種城市融合變電站的防爆墻，包括至少兩塊混凝土板；每相鄰的混凝土板之間設(shè)置有多個吸能板，所述混凝土板內(nèi)設(shè)置有卸壓通道；

4、所述卸壓通道包括可變形的管道，以及在所述管道內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)所述卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力。

5、進一步的，所述卸壓通道的截面調(diào)節(jié)對應(yīng)需要改變的氣壓為p：

6、p＝p0+k3·i；

7、其中，p0為初始氣壓，k3為氣壓調(diào)節(jié)系數(shù)，i為沖擊波強度。

8、進一步的，所述吸能板為六邊形；隨著爆炸沖擊波能量的增加，防爆墻厚度、混凝土板數(shù)量和吸能材料密度均增加。

9、為了實現(xiàn)上述目的，第二方面，本發(fā)明還提供了一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，采用如下技術(shù)方案：

10、一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，包括柔性連接的防爆墻和防爆樓板，以及與所述防爆樓板滑動連接的防爆支撐柱；

11、所述防爆墻包括至少兩塊混凝土板；每相鄰的混凝土板之間設(shè)置有多個吸能板，所述混凝土板內(nèi)設(shè)置有卸壓通道；

12、所述卸壓通道包括可變形的管道，以及在所述管道內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)所述卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力。

13、進一步的，所述卸壓通道的截面調(diào)節(jié)對應(yīng)需要改變的氣壓為p：

14、p＝p0+k3·i；

15、其中，p0為初始氣壓，k3為氣壓調(diào)節(jié)系數(shù)，i為沖擊波強度。

16、進一步的，所述吸能板為六邊形；隨著爆炸沖擊波能量的增加，防爆墻厚度、混凝土板數(shù)量和吸能材料密度均增加。

17、進一步的，氣壓調(diào)節(jié)量等于，在初始氣壓基礎(chǔ)上，再加上氣壓調(diào)節(jié)系數(shù)和沖擊波強度乘積；當沖擊波強度大于預設(shè)值，且沖擊波強度的變化速率超過預設(shè)速率時，氣壓上升；當沖擊波強度大于預設(shè)值，但變化速率沒有超過預設(shè)速率時，氣壓保持在預設(shè)范圍內(nèi)。

18、進一步的，所述防爆樓板之間設(shè)置有滑槽和碟簧；所述滑槽包括鋼軌，以及設(shè)置在鋼軌之間的彈簧。

19、進一步的，所述防爆支撐柱包括吸能材料以及設(shè)置在所述吸能材料外部的約束環(huán)。

20、為了實現(xiàn)上述目的，第三方面，本發(fā)明還提供了一種城市融合變電站的防爆方法，采用如下技術(shù)方案：

21、一種城市融合變電站的防爆方法，采用了如第一方面中所述的城市融合變電站的防爆墻，包括：根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力；利用卸壓通道可變形特性，通過爆炸沖擊波產(chǎn)生的壓力差自適應(yīng)調(diào)節(jié)通道截面大小，在管道內(nèi)部布置壓力傳感器，實時監(jiān)測沖擊波強度，并通過調(diào)節(jié)氣壓實現(xiàn)動態(tài)截面調(diào)整。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

23、1、本發(fā)明在混凝土板之間設(shè)置多個吸能板，以及在混凝土板內(nèi)設(shè)置卸壓通道；卸壓通道包括可變形的管道，以及在管道內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力；利用卸壓通道可變形特性，通過爆炸沖擊波產(chǎn)生的壓力差自適應(yīng)調(diào)節(jié)通道截面大小，通過可變截面管道引導沖擊波能量沿較優(yōu)路徑排放，提高了吸能能力和分散沖擊波能量的效果，能夠減少爆炸對結(jié)構(gòu)的破壞。

24、2、本發(fā)明通過多重防爆墻的分層結(jié)構(gòu)與混凝土板和吸能板組成的蜂窩夾層設(shè)計，在抗爆性能和能量耗散效率上具有顯著提升，使爆炸沖擊波逐層耗散，吸能效率提高30％以上；滑槽與碟簧系統(tǒng)的設(shè)置，減少了樓板間的剛性連接，避免結(jié)構(gòu)間能量集中傳遞，減少樓板損壞風險，整體穩(wěn)定性增強；滑槽可適應(yīng)水平、垂直和斜向的多方向沖擊；滑槽系統(tǒng)易于替換和升級，能夠根據(jù)具體需求靈活調(diào)整；防爆支撐柱通過屈曲變形吸收沖擊，保證建筑在大規(guī)模爆炸下保持穩(wěn)固，防止城市融合變電站主體建筑倒塌。通過多重防爆墻、防爆樓板和防爆支撐柱的結(jié)合，解決了采用單一防爆結(jié)構(gòu)或材料時難以應(yīng)對高能量爆炸沖擊的問題。

技術(shù)特征：

1.一種城市融合變電站的防爆墻，其特征在于，包括至少兩塊混凝土板；每相鄰的混凝土板之間設(shè)置有多個吸能板，所述混凝土板內(nèi)設(shè)置有卸壓通道；

2.如權(quán)利要求1所述的一種城市融合變電站的防爆墻，其特征在于，所述卸壓通道的截面調(diào)節(jié)對應(yīng)需要改變的氣壓為p：

3.如權(quán)利要求1所述的一種城市融合變電站的防爆墻，其特征在于，所述吸能板為六邊形；隨著爆炸沖擊波能量的增加，防爆墻厚度、混凝土板數(shù)量和吸能材料密度均增加。

4.一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括柔性連接的防爆墻和防爆樓板，以及與所述防爆樓板滑動連接的防爆支撐柱；

5.如權(quán)利要求4所述的一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述卸壓通道的截面調(diào)節(jié)對應(yīng)需要改變的氣壓為p：

6.如權(quán)利要求4所述的一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述吸能板為六邊形；隨著爆炸沖擊波能量的增加，防爆墻厚度、混凝土板數(shù)量和吸能材料密度均增加。

7.如權(quán)利要求4所述的一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，氣壓調(diào)節(jié)量等于，在初始氣壓基礎(chǔ)上，再加上氣壓調(diào)節(jié)系數(shù)和沖擊波強度乘積；當沖擊波強度大于預設(shè)值，且沖擊波強度的變化速率超過預設(shè)速率時，氣壓上升；當沖擊波強度大于預設(shè)值，但變化速率沒有超過預設(shè)速率時，氣壓保持在預設(shè)范圍內(nèi)。

8.如權(quán)利要求4所述的一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆樓板之間設(shè)置有滑槽和碟簧；所述滑槽包括鋼軌，以及設(shè)置在鋼軌之間的彈簧。

9.如權(quán)利要求4所述的一種城市融合變電站的防爆結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述防爆支撐柱包括吸能材料以及設(shè)置在所述吸能材料外部的約束環(huán)。

10.一種城市融合變電站的防爆方法，其特征在于，采用了如權(quán)利要求1-3任一項所述的城市融合變電站的防爆墻，包括：根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力；利用卸壓通道可變形特性，通過爆炸沖擊波產(chǎn)生的壓力差自適應(yīng)調(diào)節(jié)通道截面大小，在管道內(nèi)部布置壓力傳感器，實時監(jiān)測沖擊波強度，并通過調(diào)節(jié)氣壓實現(xiàn)動態(tài)截面調(diào)整。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于城市融合變電站的爆炸防護技術(shù)領(lǐng)域，提出了一種城市融合變電站的防爆墻、防爆結(jié)構(gòu)及方法，包括至少兩塊混凝土板；每相鄰的混凝土板之間設(shè)置有多個吸能板，混凝土板內(nèi)設(shè)置有卸壓通道；卸壓通道包括可變形的管道，以及在管道內(nèi)的壓力傳感器，根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)所述卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力。根據(jù)爆炸時的沖擊波強度，以及爆炸時檢測到的壓力，調(diào)節(jié)卸壓通道的截面，使得壓力達到預設(shè)壓力；利用卸壓通道可變形特性，通過爆炸沖擊波產(chǎn)生的壓力差自適應(yīng)調(diào)節(jié)通道截面大小，通過可變截面管道引導沖擊波能量沿較優(yōu)路徑排放，提高了吸能能力和分散沖擊波能量的效果，能夠減少爆炸對結(jié)構(gòu)的破壞。

技術(shù)研發(fā)人員：穆德君,付麗娜,崔濤,馮浩,譚玲玲,王子龍,孫海蓬,孫鵬,湯偉,劉景旺,張文龍,楚冬青,任萬榮,郭沛璇,馬健珂
受保護的技術(shù)使用者：山東電力工程咨詢院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15