一种非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置及其实现方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107167368A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710342370.7(22)申请日2017.05.16(71)申请人华侨大学地址362000福建省泉州市丰泽区城东(72)发明人徐玉野董毓利胡小武罗漪王玲玲(74)专利代理机构厦门市首创君合专利事务所有限公司35204代理人张松亭陈淑娴(51)Int.Cl.G01N3/02(2006.01)G01M7/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图5页(54)发明名称一种非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置及其实现方法(57)摘要本发明提出一种非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置及其实现方法，该试验装置的炉体的第四面炉壁根据混凝土柱的受火方式由两块活动炉壁加上中间开口部分砌筑临时性填充墙组合而成。炉体设置在反力架的架体内，竖向荷载加载装置安装在中间横向钢梁底面用以对混凝土柱施加竖向荷载；水平拉压伺服加载装置安装在水平反力墙上，可在受火后对混凝土柱试件施加推覆荷载和低周水平反复荷载。通过该试验装置对持荷混凝土柱先进行非四周受火方式下火灾试验，熄火冷却后再进行拟静力试验，数据采集系统用于采集各测点的气压、温度、位移和荷载。本发明适用于三面、相邻两面、单面等非四周受火方式下混凝土柱耐火性能和灾后抗震性能的试验研究。CN107167368ACN107167368A权利要求书1/2页1.一种非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：它包括炉体、竖向反力架、水平反力墙、竖向荷载加载装置、水平拉压伺服加载装置、固定装置、基础平台、数据采集系统和控制中心，其中炉体、竖向反力架、水平反力墙和固定装置设于基础平台上；竖向反力架包括两榀纵向刚架和架设于两榀纵向刚架之间的横向钢梁，炉体设置在竖向反力架内，所述炉体由三面固定炉壁、一面活动炉壁和炉盖围成，所述混凝土柱试件设于活动炉壁处并通过活动炉壁的配合使混凝土柱试件的至少一侧面于炉膛之内受火，所述炉盖上设有缺口以使所述混凝土柱试件顶端伸出；所述混凝土柱试件底端通过所述固定装置固定于基础平台上，所述竖向荷载加载装置安装在所述横向钢梁底面以用于施加竖向载荷至所述混凝土柱试件顶端，所述水平拉压伺服加载装置安装在水平反力墙上以用于施加横向载荷至所述混凝土柱试件；所述数据采集系统包括用于采集炉膛内气压的气压采集系统、用于采集炉膛和混凝土柱试件内部温度的温度采集系统、用于采集混凝土柱试件位移的位移采集系统、用于采集混凝土柱试件应变的应变采集系统、以及用于采集竖向荷载加载装置和水平拉压伺服加载装置荷载的荷载采集系统，所述数据采集系统采集的信息传送至控制中心。2.根据权利要求1所述的非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：所述炉体还包括天然气管路、排烟道、水循环管路、点火烧嘴和风机；天然气管路于所述三个固定炉壁外侧呈U形环绕并与市政天然气管道相连；排烟道砌于所述基础平台之上并设于三个固定炉壁的内侧，在拐角处穿出固定炉壁，经水循环管路后由外置的烟筒将烟气向外排出，排烟道上表面设有若干个排烟口；各个固定炉壁上分别安装风机和点火烧嘴，点火烧嘴受控于控制中心。3.根据权利要求1所述的非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：所述活动炉壁由两个一字形炉壁加上中间开口部分内利用砖块砌筑临时性填充墙组合而成，临时性填充墙内表面利用高温胶粘贴连续的防火棉，并用预埋的钼丝连接件固定；所述混凝土柱试件设于所述中间开口部分，通过预设受火状态砌筑所述临时性填充墙。4.根据权利要求1所述的非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：所述竖向反力架包括四根钢柱和两根纵向钢梁，四根钢柱固定于所述基础平台上并和两根纵向钢梁形成所述两榀纵向刚架，钢柱与纵向钢梁的连接端面上有2排连接孔，纵向钢梁可根据需要上下移动至合适位置后与钢柱连接；纵向钢梁的上下翼缘有2排连接孔，所述横向钢梁两端的上翼缘分别通过螺栓固定于纵向钢梁的下翼缘；横向钢梁位于所述炉体中间的正上方，并垂直于所述水平反力墙立面。5.根据权利要求1所述的非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：所述竖向荷载加载装置包括带球铰的千斤顶、水平滚动支座和压力传感器，带球铰千斤顶通过水平滚动支座悬挂于所述横向钢梁的下翼缘上，压力传感器设于带球铰千斤顶和所述混凝土柱试件顶面之间。6.根据权利要求1所述的非四周受火后混凝土柱拟静力试验装置，其特征在于：所述水平拉压伺服加载装置包括拉压伺服千斤顶、第一加载板、第二加载板、锚杆和锚栓；拉压伺服千斤顶固定于所述水平反力墙上，第一加载板和第二加载板分别固定在所述混凝土柱试件顶部的两端，锚杆穿过第一加载板和第二加载板与所述混凝土柱试件固定；第二加载板通过锚栓与拉压伺服千斤顶连接；拉压