[发明专利]外包钢板混凝土组合构件内部热电偶的固定方法及装置

说明书

本发明涉及一种外包钢板混凝土组合构件内部热电偶的固定方法及装置，所述方法包括如下步骤：根据温度场测量位置和热电偶数量确定构件外包钢板的钻孔位置及直径；在热电偶上量出测点到钻孔钢板外表面的距离并做标记，将热电偶排列近似圆形并在非伸入段用铁丝绑扎；在构件钢板上述位置钻贯穿圆孔，将固定支架焊接在构件上；首先浇筑混凝土至圆孔最低点，将热电偶从圆孔伸入止于标记处并固定于支架上，人工浇筑混凝土并使混凝土覆盖热电偶；最后浇筑上部混凝土且振捣密实。利用该方法可准确定位并固定组合构件内部的热电偶，从而测量出内部混凝土温度场，并且对构件、热电偶造成损伤小，方法简单，操作容易。

技术领域

本发明涉及建筑防灾减灾技术领域，尤其涉及一种外包钢板混凝土组合构件内部热电偶的固定方法及装置。

背景技术

外包钢板混凝土组合结构是外包钢板与内填混凝土通过栓钉等连接件形成共同工作体系的组合结构。实际工程中常见的竖向组合构件有外包钢板矩形混凝土柱、圆钢管混凝土柱、外包钢板混凝土异形柱以及外包钢板混凝土组合剪力墙等。这种组合结构在力学特性上综合了混凝土的良好受压性能与钢板的优越抗拉性能，其承载能力高并具有优越的抗震能力和良好的抗冲击性能，而且可采用模块化装配建造，在加快施工进度及综合经济效益等方面也具有突出优势，可实现高效有序、绿色环保的建设目标。因此外包钢板混凝土组合结构在高层及超高层建筑、桥梁、核电站等领域有了越来越广泛的应用。因为钢与混凝土在火灾高温下(后)的强度都有不同程度的降低，在超过一定时间的高温作用后，甚至可能完全丧失其承载能力，所以对外包钢板混凝土组合构件的火灾行为和抗火性能开展研究是保证其安全使用的关键。而在钢板混凝土组合结构的抗火性能实验中，实时测量组合构件内部混凝土温度场是其中一项非常重要的测试内容。实验中通常在组合构件中选择特定截面沿厚度方向设置多个热电偶来测量其内部混凝土温度场(CN2020206260751)。

目前在外包钢板混凝土组合结构抗火性能实验中，针对如何埋设和固定热电偶尚无统一的方法，也没有相关规范规定。在双钢板混凝土组合剪力墙栓钉连接件常温下及受火后受力性能研究中，受火后双钢板混凝土组合剪力墙栓钉连接件推出试验研究的试件制作部分，采用在钢板间焊接细钢筋条并将热电偶焊接固定于附加钢筋条上，并且在浇筑时注意避免震动棒扰动热电偶位置，除上述做法以外常见固定方式还有浇筑混凝土之后直接将热电偶从预留圆孔插入。但现有固定热电偶的方法存在以下不足之处：①焊接温度太高会对热电偶本身造成损伤，导致测量精度降低；②在施工过程中热电偶易受到扰动发生偏移，测点位置的准确性得不到保证；③热电偶在混凝土浇筑过程中易受到冲击出现损坏。

发明内容

针对以上实验技术的不足，本发明的目的主要是提供外包钢板混凝土组合构件内部热电偶的固定方法及装置，旨在减少施工过程对热电偶的扰动，保证温度测点位置的准确；并避免施工因素对热电偶造成损坏，从而更好地实现对外包钢板混凝土组合结构内部混凝土温度场的实时测量。

本发明至少通过如下技术方案之一实现。

外包钢板混凝土组合构件内部热电偶的固定方法，包括以下步骤：

根据温度场测量位置确定实验构件外包钢板的钻孔位置并钻孔；根据测量需要沿厚度方向确定热电偶的测点位置和数量；

将热电偶按顺序排列好并绑扎为热电偶束，在热电偶上量出测点到钻孔钢板外表面的距离并在热电偶上做标记；

将固定支架焊接于实验构件外表面之上，用于固定热电偶束；

首先向实验构件内部浇筑混凝土且振捣密实，并使混凝土上表面与钻孔最低点齐平；

将热电偶束从钻孔伸入并止于标记处，热电偶束未伸入部分焊接在固定支架上，在钻孔位置滴灌胶水封堵热电偶之间的缝隙以及热电偶与钢板之间的孔隙；

随后再次浇筑混凝土，使混凝土完全覆盖热电偶束；