[发明专利]空间结构节点火灾行为实验装置及方法

摘要

本发明涉及一种空间结构节点火灾行为实验装置及方法，包括提升装置Ⅰ、提升装置Ⅱ、加载装置、火源装置、烟气围护装置、滑车、滑道；试件安装在加载装置上，加载装置连同其上的烟气围护装置在提升装置Ⅱ内竖向移动，提升装置Ⅱ在提升装置Ⅰ上竖向移动，滑车连同其上的火源装置在滑道上移动；试件上预设温度和位移采集器，启动电子磅秤、数据监测储存装置，点燃木垛开始实验，观察温度、位移测点及电子磅秤的数据变化并实时存储。本发明可对不同约束条件的多种空间结构节点开展火灾下力学行为、温升行为实验研究，装置组成简单，操作安全简便，获得的丰富数据用于开展潜在不同规模火灾下空间结构的整体坍塌破坏风险分析，具有巨大的社会经济效益。

主权项

一种空间结构节点火灾行为实验装置，其特征在于：包括提升装置Ⅰ（1）、提升装置Ⅱ（2）、加载装置（3）、火源装置（4）、烟气围护装置（5）、滑车（6）、滑道（7）；所述提升装置Ⅰ（1）包括立柱（1‑1）、滑轮Ⅰ（1‑2）、提升索Ⅰ（1‑3）；所述立柱（1‑1）上间隔设有数个销孔Ⅰ（1‑1‑3），立柱（1‑1）顶端固接一个滑轮Ⅰ（1‑2），立柱（1‑1）外侧底端固定有索把Ⅰ（1‑1‑1）；所述提升装置Ⅱ（2）包括提升架（2‑1）、滑轮Ⅱ（2‑2）、提升索Ⅱ（2‑3）、安全滑道（2‑4）、插销Ⅱ（2‑4‑2）、安全插销（2‑4‑4）、升降套头（2‑1‑1）、水平梁（2‑1‑2）、斜撑梁（2‑1‑3）、外圈梁（2‑1‑4）、内圈梁（2‑1‑5）、圈连梁（2‑1‑6）、吊耳Ⅰ（2‑1‑7）；四个所述升降套头（2‑1‑1）之间分别固定一根水平梁（2‑1‑2），四根斜撑梁（2‑1‑3）的一端分别与四个升降套头（2‑1‑1）固定，另一端分别固定于外圈梁（2‑1‑4）的外侧面，每个升降套头（2‑1‑1）的上表面固定有一个吊耳Ⅰ（2‑1‑7）；数根圈连梁（2‑1‑6）的一端间隔的固定于外圈梁（2‑1‑4）内侧面，另一端间隔的固定于内圈梁（2‑1‑5）的外侧面，外圈梁（2‑1‑4）与内圈梁（2‑1‑5）几何对中且处于同一水平面；四个升降套头（2‑1‑1）、四根水平梁（2‑1‑2）、四根斜撑梁（2‑1‑3）、外圈梁（2‑1‑4）、数根圈连梁（2‑1‑6）、内圈梁（2‑1‑5）互相接连共同构成一个锥台形框架结构的提升架（2‑1）；在外圈梁（2‑1‑4）上表面间隔的固定三个滑轮Ⅱ（2‑2），三根安全滑道（2‑4）垂直的固定在外圈梁（2‑1‑4）下表面，每根安全滑道（2‑4）的竖直中心线与对应的每个滑轮Ⅱ（2‑2）的竖直中心线重合；安全滑道（2‑4）的外侧底端设有索把Ⅱ（2‑4‑1），在安全滑道（2‑4）的内侧底端设有一个安全销孔（2‑4‑5），在安全销孔（2‑4‑5）以上部分的安全滑道（2‑4）间隔设有数个贯通销孔Ⅱ（2‑4‑3）；所述加载装置（3）包括H截面环梁（3‑1）、支座（3‑2）、悬托架（3‑3），对六根H截面型钢（3‑1‑5）两端分别进行切削，开口向上水平放置，每两根H截面型钢夹角120°，焊接组成H截面环梁（3‑1），环梁（3‑1）向上连通的开口为闭环式配重槽（3‑1‑1），三个滑道槽（3‑1‑4）间隔的设置于六根H截面型钢（3‑1‑5）连接处的外侧角部，每个滑道槽（3‑1‑4）内壁上设有一个销孔Ⅲ（3‑1‑3），三个吊耳Ⅱ（3‑1‑2）的一端分别固定于滑道槽内壁的上端，另一端分别固定于H截面型钢（3‑1‑5）连接处的内侧上端，每个H截面型钢（3‑1‑5）的内侧面分别设有一套支座（3‑2）；四根所述立柱（1‑1）底端固定于地面，所述提升装置Ⅱ（2）四个升降套头（2‑1‑1）分别套装在四根立柱（1‑1）的柱身上，四根提升索Ⅰ（1‑3）的一端分别与所述提升装置Ⅱ（2）上的四个吊耳Ⅰ（2‑1‑7）连接，另一端分别穿过四个滑轮Ⅰ（1‑2）系在每根立柱（1‑1）外侧的索把Ⅰ（1‑1‑1）上，同时调整四根提升索Ⅰ（1‑3）的长度，升降套头（2‑1‑1）在四根立柱（1‑1）的柱身上可上下移动，四个插销Ⅰ（1‑1‑2）分别插入升降套头（2‑1‑1）下方设置于立柱（1‑1）上邻近的销孔Ⅰ（1‑1‑3）内，将提升装置Ⅱ（2）固定在一定高度；所述加载装置（3）设置在提升装置Ⅱ（2）内部，提升装置Ⅱ（2）的三根安全滑道（2‑4）对应插入加载装置（3）上的三个滑道槽（3‑1‑4）中，三根提升索Ⅱ（2‑3）的一端分别与加载装置（3）上的吊耳Ⅱ（3‑1‑2）连接，另一端分别穿过滑轮Ⅱ（2‑2）系在每根安全滑道（2‑4）外侧底端的索把Ⅱ（2‑4‑1）上，同时调整数根提升索Ⅱ（2‑3）的长度，加载装置（3）在三根辅助滑道（2‑4）上可上下移动，三个插销Ⅱ（2‑4‑2）分别穿过三根辅助滑道（2‑4）上处于相同高度的三个销孔Ⅱ（2‑4‑3），并插入所述加载装置（3）上的三个销孔Ⅲ（3‑1‑3）内，将加载装置（3）固定在一定高度，三个安全插销（2‑4‑4）分别插入三根辅助滑道（2‑4）的三个安全销孔（2‑4‑5）内，防止加载装置（3）的滑落；在烟气围护装置（5）上设置六对穿链孔（5‑3），烟气围护装置（5）设置在H截面环梁（3‑1）上，六个所述悬托架（3‑3）的每对悬链（3‑3‑1）上端分别穿过烟气围护装置（5）上的六对穿链孔（5‑3）固定在内圈梁（2‑1‑5）上；六对悬链（3‑3‑1）下段处于烟气围护装置（5）下方空间；所述滑道（7）设置在地面上，所述滑车（6）设置在滑道（7）上，所述火源装置（4）设置在滑车（6）上，火源装置（4）置于加载装置（3）的下方。