[发明专利]一种钢结构节点的抗火试验装置

说明书

本发明提供了一种钢结构节点的抗火试验装置，包括反力体、节点柱、节点梁、加热机构、第一加载机构，还包括：受压块、施压块、第二加载机构、受压块滑动弧长测量系统以及工控机，受压块固定于节点梁的右端；施压块与受压块相接触，接触面为相同曲率的圆弧面；施压块通过导向柱与反力体连接；第二加载机构位于施压块和反力体之间；受压块滑动弧长测量系统用于测量设定时间段内受压块向下沿圆弧面滑动的弧长；工控机与受压块滑动弧长测量系统信号连接。本发明能够根据弧长以及受压块右端面到所述连接节点的长度计算出节点梁的转动角度、以及设定时间段内的实时转动角速度、实时转动角加速度，有助于研究钢结构节点在高温状态下的角度变化性能。

技术领域

本发明涉及建筑结构抗火试验领域，特别是一种钢结构节点的抗火试验装置。

背景技术

钢结构建筑是打通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线的一种新型的建筑体系，是一种具备良好应用前景的钢结构建筑体系。相比传统的混凝土建筑，钢结构建筑用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，所成建筑强度更高，抗震性更好。此外由于构件可以工厂化、标准化制造，便于现场安装，因而能够极大的缩短建筑工期。由于钢材的可重复利用性，拆除时还可以显著减少建筑垃圾，具备绿色环保特点，从而被世界各国广泛应用于工业及民用建筑中。钢结构建筑在高层、超高层建筑上的应用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺，是未来建筑的发展方向。

钢结构建筑中钢结构节点起着把梁上荷载和楼面荷载传递给支柱的中间转换站的作用，因此其相关性能参数尤为重要，包括其在火灾高温环境下，其性能参数是否能够达到标准尤为重要，若在火灾发生时，钢结构节点被破坏了，则会导致整个楼面发生塌陷，因此加强钢结构节点设计是及其重要和必要的，对于钢结构节点的设计的一个重要环境就是对设计好的钢结构节点进行抗火试验，看其是否能达到所预期的性能，现有技术中的钢结构节点抗火试验装置主要试验项目集中在钢结构节点在高温状态下的纯弯或拉弯等性能，还没有对钢结构节点处在高温下的角度变化状况进行特别的研究，由于钢结构节点处在高温下的角度变化状况直接决定了火灾中在钢结构建筑的抵抗坍塌能力，超过预设的角度变化状况会直接影响钢结构建筑的稳定性。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种钢结构节点的抗火试验装置，通过对钢结构节点施加高温，通过力的加载，获得节点梁以钢结构节点为顶角的转动角度、以及设定时间段内的实时转动角速度、实时转动角加速度，为钢结构节点在高温状态下的角度变化性能参数积累研究数据，以便于根据该角度变化性能参数数据更好的设计钢结构节点。

本发明的技术方案是：一种钢结构节点的抗火试验装置，包括反力体，节点柱上端和反力体上端相固定，节点柱与节点梁的左端固定连接，节点柱和节点梁的连接节点上设置有加热机构，节点梁通过加载梁与第一加载机构连接，其中第一加载机构与加载梁之间还设有第一压力传感器，还包括：

受压块，固定于所述节点梁的右端；

施压块，位于受压块的右侧，与受压块相接触，其中二者的接触面为相同曲率的圆弧面，所述圆弧面的圆心位于所述连接节点处；所述施压块与水平设置的导向柱滑动连接，导向柱固定于反力体上；

第二加载机构，位于施压块和反力体之间，与反力体相固定，第二加载机构和施压块之间还设有第二压力传感器；

受压块滑动弧长测量系统，用于测量设定时间段内受压块向下沿圆弧面滑动的弧长；

工控机，与所述受压块滑动弧长测量系统信号连接，根据所述弧长以及受压块右端面到所述连接节点的长度计算出节点梁的转动角度、以及设定时间段内的实时转动角速度、实时转动角加速度。

上述受压块滑动弧长测量系统包括：

导电滑条，沿纵向镶嵌于施压块的圆弧面上；

导电触头，镶嵌于受压块的弧形面上，且与所述导电滑条相接触；