一種非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置及其實現方法與流程

2023-07-18 19:09:11

本發明涉及火災後混凝土結構損傷評定技術領域，具體涉及一種可考慮多種非四周受火後混凝土柱的擬靜力試驗裝置及其實現方法。

背景技術：

雖然火災高溫會對鋼筋、混凝土的力學性能及二者的粘結錨固性能造成不同程度的損傷，但大多數鋼筋混凝土結構經損傷評定、加固修復後還可以正常使用，從而發揮巨大的經濟效益。對火災後鋼筋混凝土結構的殘餘力學性能進行科學、準確的評價，並據此制定受損結構的修復和加固方案，對確保火災後修復結構的安全性、適用性和耐久性具有十分重要的意義。

目前火災後混凝土柱的壓彎承載性能、受剪承載性能、抗震性能方面的研究已取得一定的成果，但這些成果大多是針對四面受火情況下進行的。建築結構中的混凝土柱受填充牆的影響，在火災發生時，可能受到三面受火、鄰面受火甚至單面受火等非四周受火方式，不同受火方式下混凝土柱橫截面的過火溫度場分布特性不一樣，且水平荷載作用下不同受火方式後混凝土柱的受壓區、剪壓區混凝土的損傷程度可能存在較大差異，從而導致不同受火方式後混凝土柱的壓彎承載性能、受剪承載性能、抗震性能等的損傷特性也不同。顯然，受火方式對火災後混凝土柱(含異形柱，下同)承載性能的損傷評定影響很大，非四周受火後混凝土柱的損傷評定不能簡單套用現有的四周受火後混凝土柱損傷評定的研究成果。因此，研究非四周受火後混凝土柱的承載性能及其災損特性就顯得尤為重要，其研究成果對火災後混凝土柱的損傷評定和加固設計具有重要指導意義。然而，目前有關不同受火方式後混凝土柱受剪承載性能和抗震性能方面的試驗研究成果很少。

現有的火災後混凝土柱擬靜力試驗裝置及實現方法，普通存在以下問題：(1)試驗裝置難以進行非四周受火後混凝土柱的擬靜力試驗，現有的混凝土柱擬靜力試驗成果均是針對四周受火後情況，尚未見到不同受火方式後混凝土柱擬靜力試驗研究成果的報導。為考察高溫下不同受火方式的影響，現有的有限試驗均採用在試件表面粘貼覆蓋若干層防火棉後放入爐膛內按四周受火方式進行火災試驗來近似模擬未受火面，這與真實火災試驗中未受火面的環境溫度和熱邊界條件存在較大差異。(2)現有的火災後混凝土柱式構件剩餘承載性能試驗，通常高溫下未持荷或者高溫下持荷但熄火後卸載、待試件冷卻至常溫後吊出爐膛再進行受火後承載性能試驗，存在升降溫全過程中試件的持荷和災後承載性能試驗中持荷不連續的問題。然而，實際建築結構中的混凝土柱在火災發生時和發生後承受的荷載均保持連續。高溫下是否持荷，或者熄火後是否卸載，均會影響火災後混凝土和鋼筋的初始應力-應變狀態，進而可能影響其災後承載性能，特別是高溫下持荷較大時，其影響程度比將加大。為較全面考察高溫下持荷的影響，在明火試驗、災後混凝土柱的擬靜力試驗中保持豎向荷載的連續性是必要的。(3)現有的抗火試驗裝置周邊未設置剛度足夠大的反力牆，因此，無法安裝水平拉壓伺服加載裝置，並對受火後混凝土柱直接進行擬靜力試驗，只能將試件吊出後運至抗震試驗室進行擬靜力試驗。(4)擬靜力試驗時，試件的高度通常取水平荷載作用下框架柱反彎點至柱根部的距離加上地梁的高度。而且，火災試驗時需要將試件柱頂的擴大頭露在爐膛空間的外部，以便施加豎向荷載。因此，受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置中明火加熱爐體宜具有合適的爐膛高度，約在1500～2500mm之間較為合理。然而，目前常見的垂直構件耐火試驗爐的爐膛高度為3000mm，不太適合用於擬靜力試驗的試件的火災試驗。

技術實現要素：

本發明提供了本發明的目的在於克服上述現有試驗裝置的缺點和不足之處，提供一種可靠的非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置及其實現方法，以模擬真實火災場景和水平荷載作用，測試非四周受火後混凝土柱的受剪承載性能和抗震性能並研究其損傷機理。

本發明的目的是通過下述方案實現的：

一種非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置，它包括爐體、豎向反力架、水平反力牆、豎向荷載加載裝置、水平拉壓伺服加載裝置、固定裝置、基礎平臺、數據採集系統和控制中心，其中爐體、豎向反力架、水平反力牆和固定裝置設於基礎平臺上；

豎向反力架包括兩榀縱向剛架和架設於兩榀縱向剛架之間的橫向鋼梁，爐體設置在豎向反力架內，所述爐體由三面固定爐壁、一面活動爐壁和爐蓋圍成，所述混凝土柱試件設於活動爐壁處並通過活動爐壁的配合使混凝土柱試件的至少一側面於爐膛之內受火，所述爐蓋上設有缺口以使所述混凝土柱試件頂端伸出；

所述混凝土柱試件底端通過所述固定裝置固定於基礎平臺上，所述豎向荷載加載裝置安裝在所述橫向鋼梁底面以用於施加豎向載荷至所述混凝土柱試件頂端，所述水平拉壓伺服加載裝置安裝在水平反力牆上以用於施加橫向載荷至所述混凝土柱試件；

所述數據採集系統包括用於採集爐膛內氣壓的氣壓採集系統、用於採集爐膛和混凝土柱試件內部溫度的溫度採集系統、用於採集混凝土柱試件位移的位移採集系統、用於採集混凝土柱試件應變的應變採集系統、以及用於採集豎向荷載加載裝置和水平拉壓伺服加載裝置荷載的荷載採集系統，所述數據採集系統採集的信息傳送至控制中心。

優選的，所述爐體還包括天然氣管路、排煙道、水循環管路、點火燒嘴和風機；天然氣管路於所述三個固定爐壁外側呈u形環繞並與市政天然氣管道相連；排煙道砌於所述基礎平臺之上並設於三個固定爐壁的內側，在拐角處穿出固定爐壁，經水循環管路後由外置的煙筒將煙氣向外排出，排煙道上表面設有若干個排煙口；各個固定爐壁上分別安裝風機和點火燒嘴，點火燒嘴受控於控制中心。

優選的，所述活動爐壁由兩個一字形爐壁加上中間開口部分內利用磚塊砌築臨時性填充牆組合而成，臨時性填充牆內表面利用高溫膠粘貼連續的防火棉，並用預埋的鉬絲連接件固定；所述混凝土柱試件設於所述中間開口部分，通過預設受火狀態砌築所述臨時性填充牆。

優選的，所述豎向反力架包括四根鋼柱和兩根縱向鋼梁，四根鋼柱固定於所述基礎平臺上並和兩根縱向鋼梁形成所述兩榀縱向剛架，鋼柱與縱向鋼梁的連接端面上有2排連接孔，縱向鋼梁可根據需要上下移動至合適位置後與鋼柱連接；縱向鋼梁的上下翼緣有2排連接孔，所述橫向鋼梁兩端的上翼緣分別通過螺栓固定於縱向鋼梁的下翼緣；橫向鋼梁位於所述爐體中間的正上方，並垂直於所述水平反力牆立面。

優選的，所述豎向荷載加載裝置包括帶球鉸的千斤頂、水平滾動支座和壓力傳感器，帶球鉸千斤頂通過水平滾動支座懸掛於所述橫向鋼梁的下翼緣上，壓力傳感器設於帶球鉸千斤頂和所述混凝土柱試件頂面之間。

優選的，所述水平拉壓伺服加載裝置包括拉壓伺服千斤頂、第一加載板、第二加載板、錨杆和錨栓；拉壓伺服千斤頂固定於所述水平反力牆上，第一加載板和第二加載板分別固定在所述混凝土柱試件頂部的兩端，錨杆穿過第一加載板和第二加載板與所述混凝土柱試件固定；第二加載板通過錨栓與拉壓伺服千斤頂連接；拉壓伺服千斤頂內置壓力傳感器和位移傳感器。

優選的，所述固定裝置包括2個固定塊、2個鋼梁、2個手動千斤頂、若干套螺栓杆和螺母；鋼梁放置於所述混凝土柱試件地梁的上表面，螺栓杆穿過鋼梁上預留的螺栓孔、通過螺母與預埋在基礎平臺上的地錨連接；固定塊安裝於所述混凝土柱試件地梁兩端，每個固定塊通過螺栓杆和螺母與預埋在基礎平臺上的地錨連接；2個手動千斤頂分別安裝於固定塊和所述混凝土柱試件地梁之間並頂緊所述混凝土柱試件端面。

優選的，所述氣壓採集系統、溫度採集系統、位移採集系統、荷載採集系統、應變採集系統分別通過在測點處安裝氣壓傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、應變片進行測量。

一種基於上述非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗的實現方法，包括以下步驟：

建造混凝土基礎平臺，澆筑前做好鋼筋、型鋼和地錨的預埋；建造混凝土水平反力牆，然後建造適合非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗的爐體，安裝豎向反力架、豎向荷載加載裝置和水平拉壓伺服加載裝置；

設計製作混凝土柱試件，待養護至預定時間後，吊裝混凝土柱試件，根據設定的受火方式砌築臨時填充牆並在內側粘貼防火棉，爐膛內進行防火材料的鋪設，蓋上爐蓋後，爐蓋缺口處與混凝土柱試件的縫隙塞防火棉；

布置數據採集系統；

點火進行持荷混凝土柱非四周受火方式下火災試驗，熄火冷卻後，移走爐蓋、拆除臨時性填充牆、移走活動爐壁以及防火材料，安裝固定裝置，利用豎向荷載加載裝置和水平拉壓伺服加載裝置進行擬靜力試驗。

優選的，點火試驗開始後，控制中心接收爐溫和爐壓信息並控制實時爐溫按照設定升溫曲線升溫，所述數據採集系統通過溫度、位移和壓力傳感器採集試驗過程中所述混凝土柱試件的火災響應參數。

優選的，在擬靜力試驗過程中，觀測所述混凝土柱試件的裂縫寬度、發展過程和混凝土柱的破壞形態，採集試驗過程施加的豎向力、水平力，以及關鍵部分的位移、應變等試驗結果；所述水平拉壓伺服加載裝置進行單向推覆過程試驗或低周反覆加載試驗。

優選的，所述混凝土柱試件為倒t形試件，頂部具有擴大頭；所述豎向荷載加載裝置施加的豎向力作用線通過所述試件頂部擴大頭上表面的形心，所述水平拉壓伺服加載裝置施加的水平力作用線通過所述試件頂部擴大頭側面的形心。

本發明中：

(1)非四周受火混凝土柱擬靜力試驗裝置的豎向反力架、水平反力牆和固定裝置的基礎均為基礎平臺，試驗裝置整體形成一個自平衡裝置。基礎平臺上預埋有2排地錨，用於安裝固定裝置，實現混凝土柱底為固定端約束。火災試驗時在豎向荷載作用下混凝土柱試件的地梁與地面間不會發生滑移，因此，混凝土柱試件直接放置於基礎平臺上。擬靜力試驗時，利用固定裝置約束混凝土柱試件地梁的上表面和兩個側面，柱試件根部為固定端。

(2)非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗的實現包括試件的非四周受火的火災試驗、火災後擬靜力試驗兩個步驟，柱試件的形式為倒t形試件。為滿足火災試驗時試件頂部伸出爐蓋以便施加豎向荷載，試件設計時優先根據爐膛的高度適當調整試件地梁的高度，若出現爐膛高度不夠的情況，也可在爐壁上方利用磚塊砌築臨時性填充牆以增加爐膛高度。另外火災試驗時，需要對臨時性填充牆和地錨、地梁等進行防火保護。當試件承受的豎向荷載較小或受火時間較短時，高溫下是否持荷和卸載對災後承載性能影響較小，高溫下試件可以不施加豎向荷載或者點火前施加荷載、熄火後卸載。當試件承受的豎向荷載較大，或者受火時間較長時，高溫下是否持荷和卸載可能對災後承載性能影響較大，則從火災試驗開始至擬靜力試驗結束的全過程中，豎向荷載加載裝置施加的軸力保持恆定。

(3)可利用計算機控制爐膛按iso834標準升溫曲線或其他的設定升溫曲線升溫。爐體的三面爐壁固定，第四面爐壁根據混凝土柱的受火方式，由兩個一字形活動爐壁加上中間約1m寬開口部分內利用磚塊砌築臨時性填充牆組合而成。通過靈活布置活動爐壁並利用磚塊砌築少量的臨時性填充牆，可實現混凝土柱試件三面、鄰面、單面等多種非四周的受火方式。與活動爐壁相對的固定爐壁上安裝有一個高溫攝像頭，用來監測火災燃燒情況及試件外觀情況。爐蓋對應固定爐壁u形開口的中心處有800×800mm的缺口，供火災試驗時柱試件頂部從該缺口處伸出爐蓋，以便在試件頂面利用豎向荷載加載裝置施加荷載。

(4)可對試件同時施加豎向荷載和水平荷載，從而混凝土柱可連續進行火災試驗、災後擬靜力試驗，而無需將試件從爐膛內吊出運至抗震試驗室進行擬靜力試驗。豎向反力架的縱向鋼梁的位置可以上、下調整，進而可將中間橫向鋼梁和豎向荷載加載裝置調整至合適的高度。帶球鉸千斤頂通過水平滾動支座懸掛於橫向鋼梁的下翼緣上，這樣火災試驗和擬靜力試驗時，豎向荷載的作用位置可隨柱頂上表面形心的平移而水平移動，確保豎向荷載始終通過柱頂截面的形心。豎向荷載加載裝置從點火試驗開始至擬靜力試驗結束全過程中可連續施加恆定的軸力、無需卸載，這與實際建築結構發生火災時的情況一致。水平拉壓伺服加載裝置的安裝高度可根據試件的高度進行調整，施加的水平力合力作用線通過柱頂擴大頭側面的形心，可對試件施加單向推覆荷載和低周水平反覆荷載，分別用於混凝土柱試件的受剪性能試驗和擬靜力試驗。

(5)火災試驗時通過在測點處安裝氣壓傳感器、溫度傳感器、位移傳感器、壓力傳感器等分別用於監測爐膛氣壓、爐膛和試件內部測點的溫度、試件頂部的豎向位移和試件非受火面的側向位移、試件承受的豎向軸力。火災後擬靜力試驗時，分別通過試件頂部的壓力傳感器、拉壓伺服加載裝置內置的壓力傳感器監測試件承受的豎向軸力、水平力，通過位移傳感器監測試件頂部擴大頭水平荷載作用點處的水平位移和平面外位移、地梁的水平位移和豎向位移，通過應變片量測混凝土表面關鍵部位的應變，利用裂縫寬度觀測儀和鋼尺測量裂縫的寬度和長度。各自的測量電信號和爐體內點火燒嘴的控制電信號可通過線路管道與爐體旁邊控制中心連接，利用計算機可實現點火、升溫過程和擬靜力試驗加載過程的自動控制。

本發明提供了一套能夠較好地進行非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置，以模擬真實火災場景和水平荷載作用，可以用來測試混凝土柱在不同受火方式下溫度場、耐火極限等火災行為，以及災後水平荷載作用下強度、延性、滯回耗能等剩餘承載性能；測試非四周受火後混凝土柱的受剪承載性能和抗震性能並研究火災高溫對其承載性能的損傷機理，為火災後混凝土結構的安全性鑑定和修復加固提供依據。本發明的有益效果有：本發明能較好地適用於非四周受火後混凝土柱的擬靜力試驗，能夠較好地模擬不同受火方式的影響，從而更加科學地進行不同受火方式後混凝土柱受剪承載性能和抗震性能研究，為非四周受火後混凝土柱受剪承載性能和抗震性能的損傷評定提供可靠的試驗數據。

附圖說明

圖1為本發明試驗裝置的俯視圖。

圖2為圖1中的a-a剖面示意圖。

圖3為圖2中a區域的局部放大示意圖。

圖4為混凝土柱不同受火方式實現的示意圖，其中a為三面受火、b為鄰面受火、c為單面受火、d為t型柱的一種受火方式。

圖5為圖4中爐體a-a立面示意圖。

圖6為爐蓋的俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明：

結合圖1～圖6，本實施例的非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置包括爐體1、豎向反力架2、水平反力牆3、豎向荷載加載裝置4、水平拉壓伺服加載裝置5、固定裝置6、基礎平臺7、數據採集系統和控制中心8。基礎平臺7作為爐體1、豎向反力架2、水平反力牆3、固定裝置6的基礎。豎向反力架2由四根鋼柱21、兩根縱向鋼梁22、一根中間橫向鋼梁23組成。基礎平臺7上預埋有2排、每排18個地錨71，相鄰地錨71的縱向間距600mm、橫向間距200mm，用於安裝固定裝置6和倒t形混凝土柱試件9，實現擬靜力試驗時混凝土柱底為固定端約束。

爐體1包括爐壁11、爐蓋12、天然氣管路13、排煙道14、水循環管路、溫度傳感器15、點火燒嘴16、線路管道17、風機18和高清攝像頭19。爐壁11由相對的兩固定爐壁111、位於兩固定爐壁111之間的固定爐壁112和活動爐壁圍成。活動爐壁根據混凝土柱9的受火方式，由兩個一字形活動爐壁113加上中間約1m寬開口部分內利用磚塊砌築臨時性填充牆114組合而成，混凝土柱試件9設於所述中間開口部分，通過預設受火狀態砌築所述臨時性填充牆114，可形成混凝土柱試件的三面、相鄰兩面、單面等多種非四周受火方式，參見圖4所示。爐體1的長度3700mm，寬度3200mm，高度1600mm，爐壁厚度350mm。臨時性填充牆114內表面利用高溫膠粘貼連續的防火棉，並用預埋的鉬絲連接件固定。三個固定爐壁的內側設有排煙道14，排煙道14的寬度450mm，高度600mm。兩個相對的固定爐壁111上每面安裝有2個風機18和自動點火燒嘴16，第三個固定爐壁112上安裝有3個風機18和自動點火燒嘴16、1個高溫攝像頭19。三個固定爐壁外側u形環繞的天然氣管路13經過一個減壓閥後與市政天然氣管道相連。排煙道14砌於基礎平臺7之上，排煙道14在拐角處穿出固定爐壁，經水循環管路後由外置的煙筒將煙氣向外排出，排煙道14上表面設有若干個排煙口141。爐蓋12對應固定爐壁u形開口的中心處有800×800mm的缺口121，參見圖6所示，供火災試驗時，柱試件9頂部伸出爐蓋12。溫度傳感器15(例如熱電偶)設置在爐壁內側靠近點火燒嘴16內側。點火燒嘴16受控於控制中心8。

豎向反力架2的四根鋼柱21固結於基礎平臺7上，鋼柱21位置關於固定爐壁的中間豎軸對稱，四根鋼柱21和兩根縱向鋼梁22形成兩榀縱向剛架。鋼柱21與縱向鋼梁22的連接端面上有2排連接孔，縱向鋼梁22可根據需要上下移動至合適位置後與鋼柱21固接。縱向鋼梁22的上下翼緣有2排連接孔，中間橫向鋼梁23兩端的上翼緣分別通過4根螺栓連接固定於縱向鋼梁22的下翼緣。中間橫梁23位於爐體1中間的正上方，並垂直於水平反力牆3立面。鋼柱21、縱向鋼梁22和橫向鋼梁23均設有連續分布的加勁肋。

如圖2和圖3所示，豎向荷載加載裝置4由帶球鉸的千斤頂41、水平滾動支座42、壓力傳感器和鋼板組成，帶球鉸千斤頂41通過水平滾動支座42懸掛於橫向鋼梁23的下翼緣上。帶球鉸千斤頂41和混凝土柱試件9頂面之間從上至下設有壓力傳感器和方形鋼板。水平拉壓伺服加載裝置5包括拉壓伺服千斤頂51、鋼板52和第一連接件53、第一加載板54、第二加載板55、第二連接件56、錨杆57和錨栓58。拉壓伺服千斤頂51通過鋼板52和第一連接件53固定於水平反力牆3上。第一加載板54和第二加載板55分別固定在試件9頂部擴大頭的兩端。錨杆57穿過第一加載板54和第二加載板55與試件9擴大頭固定連接。第二加載板55通過第二連接件56和錨栓58與拉壓伺服千斤頂51連接。拉壓伺服千斤頂51內置壓力傳感器和位移傳感器。固定裝置6包括2個固定塊61、2個鋼梁62、2個手動千斤頂63、若干套螺栓杆和螺母。鋼梁62放置於混凝土試件9地梁的上表面，螺栓杆64穿過鋼梁62上預留的2個螺栓孔、通過螺母與預埋在基礎平臺7上的地錨71連接，擰緊螺母65可壓緊試件9的地梁。固定塊61安裝於距柱試件9地梁兩端面約600mm處，每個固定塊61對應地錨71的位置預留4個孔洞，通過4個螺栓杆和螺母固定於基礎平臺7上。2個手動千斤頂63安裝於2個固定塊61和試件9地梁的2個端面之間，並頂緊試件9的地梁端面。

數據採集系統包括爐膛內部測點的氣壓採集系統、爐膛內部和試件內部測點的溫度採集系統、試件擴大頭中心處水平位移等關鍵部位變形的採集系統、荷載採集系統。各自的測量電信號和爐體內點火燒嘴的控制電信號可通過線路管道裡面的導線與爐體旁邊控制中心8連接。控制中心8可對點火燒嘴16的自動點火、爐膛升溫過程等進行自動控制。

本實施例實現方法按以下步驟實施：

(1)首先建造混凝土基礎平臺，澆筑前需要做好鋼筋、型鋼和地錨的預埋。

(2)建造混凝土水平反力牆，澆筑前需要做好鋼筋，螺栓孔等預埋。

(3)建造適合非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗的爐體。固定爐壁的內側由耐火磚砌築而成，耐火磚表面用高溫膠粘貼纖維防火氈板，爐壁的外側採用耐火鋼板製作，爐壁內側和外側之間填充耐火纖維。爐蓋主要採用耐火鋼和纖維防火氈板製作，爐蓋上方裝有4個吊環，便於吊裝爐蓋。

(4)安裝豎向反力架、豎向荷載加載裝置和水平拉壓伺服加載裝置。

(5)根據試驗目設計製作倒t形混凝土柱(含異形柱)試件。以圖4中三面受火後混凝土柱擬靜力試驗為例，製作倒t形混凝土柱試件，試件總長度1880mm。混凝土柱身的截面尺寸300mm×300mm、對應的柱身長度為800mm，地梁寬度400mm，長度1100mm，高度800mm。擴大頭截面寬度300mm、高度350mm，長度280mm。

(6)待試件養護至預定時間後，吊裝倒t形混凝土柱試件，根據圖4中三面受火方式砌築臨時填充牆114並在內側粘貼防火棉。爐膛內的地錨周邊鋪滿耐火磚，並在上表面鋪2層纖維防火棉進行防火保護，試件地梁的暴露部分也覆蓋耐火棉進行防火保護。蓋上爐蓋後，爐蓋缺口處與試件的縫隙塞好防火棉，布置採集系統，利用豎向荷載加載裝置施加軸力至恆定，軸壓比為0.25。利用該試驗裝置點火進行持荷混凝土柱非四周受火方式下火災試驗，採集相關數據。

(7)熄火冷卻後，移走爐蓋、拆除臨時性填充牆、移走活動爐壁和地梁上覆蓋的防火棉以及周邊鋪滿的耐火磚，安裝固定裝置防止地梁滑移。混凝土表面粘貼應變片、布置位移傳感器。利用水平拉壓伺服加載裝置進行擬靜力試驗，觀測破壞過程和形態，採集相關試驗參數。從火災試驗開始至擬靜力試驗結束的全過程中，豎向荷載加載裝置施加的軸力保持恆定。水平拉壓伺服加載裝置可根據需要按力控制或位移控制加載，可進行單向推覆過程試驗，也可以進行低周反覆加載試驗。

上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種非四周受火後混凝土柱擬靜力試驗裝置及其實現方法，但本發明並不局限於實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護範圍內。