[發(fā)明專(zhuān)利]一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710605864.X
• 申請(qǐng)日: 2017-07-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107402226A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐玉野;司繼申;張大山;羅漪;董毓利
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華僑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N25/00
• 分類(lèi)號(hào): G01N25/00
• 代理公司: 泉州市文華專(zhuān)利代理有限公司35205
• 代理人: 張浠娟

1.一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，包括筏基、爐體、支撐框架、反力加載裝置以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，爐體、支撐框架以及反力加載裝置安裝在筏基上，其特征在于：還包括用于安裝混凝土頂板的支座裝置和設(shè)置在混凝土頂板上表面的熱邊界模擬層，支座裝置安裝于支撐框架的上部，反力加載裝置的施力機(jī)構(gòu)設(shè)置在熱邊界模擬層的上方。

2.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述熱邊界模擬層為設(shè)置在所述混凝土頂板上的土層或者水層，所述熱邊界模擬層的周?chē)O(shè)有封閉圍擋，所述混凝土頂板的上表面和封閉圍擋的內(nèi)表面鋪設(shè)有防水層。

3.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述爐體包括爐壁、天然氣管路、排煙道、水循環(huán)管路、熱電偶、高溫?cái)z像頭、點(diǎn)火燒嘴、自動(dòng)點(diǎn)火計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和線(xiàn)路管道，爐體的爐壁由兩片長(zhǎng)邊爐壁和兩片短邊爐壁圍成長(zhǎng)方體爐膛，點(diǎn)火燒嘴設(shè)置在長(zhǎng)邊爐壁的內(nèi)側(cè)，點(diǎn)火燒嘴連接至自動(dòng)點(diǎn)火計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，高溫?cái)z像頭設(shè)置在短邊爐壁的內(nèi)側(cè)，熱電偶靠近點(diǎn)火燒嘴設(shè)置在長(zhǎng)邊爐壁上，天然氣管路連接至市政天然氣管道，排煙道設(shè)置在長(zhǎng)邊爐壁的內(nèi)側(cè)，排煙道上設(shè)有排煙口，水循環(huán)管路對(duì)應(yīng)排煙道設(shè)置。

4.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述支撐框架包括支撐混凝土柱和設(shè)置在支撐混凝土柱上的支撐混凝土梁，支撐混凝土柱固結(jié)于所述筏基上，支撐混凝土柱圍設(shè)在所述爐體的外側(cè)，所述支座裝置安裝在支撐混凝土梁上。

5.如權(quán)利要求4所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述支撐混凝土梁的跨中撓度不大于20mm，所述支撐混凝土梁為鋼筋混凝土梁或鋼骨混凝土梁，梁寬不小于爐壁厚度且不小于400mm，梁高不小于500mm，所述支撐混凝土柱為鋼筋混凝土柱或鋼骨混凝土柱，柱截面尺寸不小于400×400mm。

6.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述支座裝置為固定支座或者簡(jiǎn)支支座，所述筏基上布設(shè)有多個(gè)地錨。

7.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述反力加載裝置包括鋼柱、縱向鋼梁、橫向鋼梁、千斤頂以及壓力傳感器，鋼柱垂直固結(jié)在所述筏基上，縱向鋼梁連接在鋼柱的上部，橫向鋼梁連接在縱向鋼梁上，橫向鋼梁與縱向鋼梁均沿水平方向設(shè)置，千斤頂連接在縱向鋼梁或者橫向鋼梁上，壓力傳感器設(shè)置在對(duì)應(yīng)的鋼梁與千斤頂之間。

8.如權(quán)利要求1所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括爐膛內(nèi)部測(cè)點(diǎn)的氣壓采集系統(tǒng)、爐膛內(nèi)部和試件內(nèi)部測(cè)點(diǎn)的溫度采集系統(tǒng)、關(guān)鍵部位位移的位移采集系統(tǒng)以及荷載采集系統(tǒng)，氣壓采集系統(tǒng)、溫度采集系統(tǒng)、位移采集系統(tǒng)以及荷載采集系統(tǒng)分別通過(guò)在測(cè)點(diǎn)處安裝氣壓傳感器、熱電偶、位移計(jì)以及壓力傳感器，氣壓傳感器、熱電偶、位移計(jì)以及壓力傳感器均連接至數(shù)據(jù)采集儀，數(shù)據(jù)采集儀與所述自動(dòng)點(diǎn)火計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)雙向連接。

9.一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A，澆筑平板式筏基，澆筑前需做好鋼筋、型鋼和地錨的預(yù)埋；

步驟B，接著澆筑支撐混凝土柱和支撐混凝土梁；

步驟C，建造適合地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)的爐體，安裝反力加載裝置，根據(jù)需要布置支座裝置，支座裝置為固定支座或簡(jiǎn)支支座，吊裝混凝土頂板，利用磚頭砌筑圍擋并設(shè)置熱邊界模擬層，利用反力加載裝置對(duì)混凝土頂板進(jìn)行加載并進(jìn)行邊界約束；

步驟D，布置數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，點(diǎn)火試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

10.如權(quán)利要求9所述的一種地下空間結(jié)構(gòu)混凝土頂板抗火試驗(yàn)方法，其特征在于，在所述混凝土頂板為混凝土平板和帶邊框梁的混凝土板時(shí)，則試件可直接安裝于所述支座裝置的上部，所述混凝土頂板為帶豎向支撐的混凝土頂板時(shí)，則利用地錨將豎向支撐的地梁固定于所述平板式筏基的上方，所述爐壁的內(nèi)側(cè)由耐火磚砌筑而成，耐火磚表面用高溫膠粘貼纖維防火氈板，爐壁的外側(cè)采用耐火鋼板制作，爐壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間填充耐火纖維。