[实用新型]千斤顶面内约束钢筋混凝土板抗火试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种钢筋混凝土板抗火试验系统，具体是一种利用千斤顶进行面内约束的钢筋混凝土板抗火试验系统，属于建筑结构防灾减灾技术领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，人们生活水平和质量得以较大的提高，近年来国内高层建筑大量涌现，建筑物一旦失火，对人们的生命和财产造成巨大损失。

建筑构件的耐火等级主要是根据标准的耐火试验测得的，即在规定的升温条件、压力条件、加载条件、受火条件等要求下，检测墙、柱、梁、楼板等构件能否满足稳定性、完整性、绝热性等要求，研究现有结构的抗火性能以及如何通过合理设计来提高建筑结构、构件的抗火能力是当前建筑火灾领域研究的重要课题。

钢筋混凝土楼板作为建筑结构中的重要水平构件之一，不仅承受结构的竖向荷载，还起着水平分隔的作用，当建筑发生火灾时，其受火面积较大，受火相对较为严重，所以研究结构中钢筋混凝土楼板在火灾中的抗火性能，进行合理的抗火设计，具有重要的意义。

当前，大多数钢筋混凝土板的抗火试验未考虑面内约束，而在实际情况中，混凝土板可以在其板面范围内自由膨胀变形，而且高温下混凝土板由于其变形受到相邻混凝土板的约束会表现出与单独的混凝土板构件明显不同的特性。

研究混凝土板的火灾行为与抗火性能时，如果不考虑结构中相邻混凝土板相互约束所产生的力对研究结果的影响，有可能导致某些情况下通过试验得到的混凝土板内力、变形和耐火极限与实际结构构件差别较大，不能综合考虑周围构件的约束作用，不能反映构件间的连接影响，致使其边界条件与实际结构构件不符，不能完全反应其在整体结构的火灾行为，因此研究面内约束下钢筋混凝土板在火灾中的抗火性能和破坏形式具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种面内约束钢筋混凝土板抗火试验系统，通过从原结构中取出一个子结构或者对构件边界施加约束的方式来近似考虑火灾中结构相邻构件之间的相互作用，便于研究不同的面内约束作用对钢筋混凝土板抗火性能的影响规律，同时可以根据试验数据指导钢筋混凝土楼板的抗火设计，提高其抗火性能。

为了实现上述目的，本面内约束钢筋混凝土板抗火试验系统包括试验炉装置、面内约束装置、加载物和控制及数据采集装置。

所述的试验炉装置包括炉体、炉底板、供油管道、一体式燃烧器、炉温热电偶和排烟通道；

炉体采用耐火材料保护，包括拼装炉墙和连接件，拼装炉墙之间通过连接件连接，炉体上设置有燃烧器安装孔，炉体顶面和钢筋混凝土试验板之间设置钢球和钢滚轴，用柔性耐火材料填充钢球和钢滚轴之间的空隙；

炉底板固定连接在炉体底部，上面设有排烟口；

供油管道环绕地设置在炉体外部，供油管道与燃油供给机构及燃油箱连通；

一体式燃烧器的喷口面向炉体内部设置，并穿过炉体上的燃烧器安装孔安装在供油管道上且与供油管道连通，一体式燃烧器与供油管道的连接处安装连接有电子伺服阀及点火器；

炉温热电偶设置在炉体内壁上；

排烟通道与炉底板的排烟口连通；

所述的面内约束装置包括支撑柱、反力梁、槽型支撑、千斤顶、拉压传感器、铰支座；

支撑柱设置为四件、分别竖直设置在试验炉的四角，其底端固定连接于地面，其上部分别与水平设置的反力梁固定连接；

槽型支撑设置在钢筋混凝土试验板相对位置的板边上，至少对称设置两件，槽型支撑截面是槽钢型机构，其槽口宽度尺寸与钢筋混凝土试验板的厚度尺寸配合，且钢筋混凝土试验板卡入槽口内部、槽口相对设置；

在钢筋混凝土试验板一端的槽型支撑背面上沿槽型支撑长度方向上均匀水平布置一个或多个千斤顶，且千斤顶一端固定连接于反力梁，另一端通过铰支座与槽型支撑背面连接，拉压传感器设置于铰支座内；对应千斤顶位置的钢筋混凝土试验板另一端的槽型支撑背面通过铰支座与反力梁连接，各个千斤顶并联后与多顶分流阀连接，多顶分流阀与泵站连接；

所述的加载物放置在钢筋混凝土试验板上；

所述的控制及数据采集装置包括中央处理器、火焰控制回路、温度采集回路、位移采集回路、应变采集回路和千斤顶控制回路，中央处理器与一体式燃烧器上的电子伺服阀及点火器电连接；中央处理器分别与数据采集仪和多顶分流阀电连接，数据采集仪分别与炉温热电偶、设置在钢筋混凝土试验板内部的测量混凝土和钢筋温度的热电偶、设置在钢筋混凝土试验板平面上的测量板平面内、外位移的位移传感器、设置在钢筋混凝土试验板内部的测量钢筋应变的应变片和拉压传感器电连接。