[發明專利]一種鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統

有效

• 申請號: 201810063174.0
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108152122B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王勇;王淵;馬帥;吳加超;段亞昆;史偉男;王騰焱;王佳;李曄;耿鐸;袁廣林
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/18;G01N3/60
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 楊曉亭

本發明公開了一種鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統，包括試驗爐裝置、反力框架、懸臂梁試驗構件、懸臂梁橫向夾持裝置、懸臂梁豎向夾持裝置、懸臂梁加載裝置、傳感器和控制及數據采集裝置。本鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統可對爐內溫度進行實時監控，并能隨時進行調節，進而更好地模擬鋼筋混凝土懸臂梁構件的受火工況，可對鋼筋混凝土懸臂梁構件在三向約束情況下的受火情況及應力應變變化規律進行研究，最大可能地模擬實現火災狀況下鋼筋混凝土懸臂梁試驗構件發生變形失效的狀況，進而通過采集的試驗參數對懸臂梁試驗構件的承載性能進行研究，從而為懸臂梁試驗構件是否可以繼續承載、以及可承載至多大時才坍塌失效提供數據支持。

技術領域

本發明涉及一種結構件抗火試驗系統，具體是一種鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統，屬于建筑結構防災減災技術領域。

背景技術

火災和地震目前是非正常原因致使建筑物坍塌的主要災難，其中尤以火災為主。建筑構件的耐火等級主要是根據標準的耐火試驗測得的，即在規定的升溫條件、壓力條件、加載條件、受火條件等要求下，檢測墻、柱、梁、樓板等構件能否滿足穩定性、完整性、絕熱性等要求，研究現有結構的抗火性能以及如何通過合理設計來提高建筑結構、構件的抗火能力是當前建筑領域研究的重要課題。

隨著我國經濟的高速發展，人們生活水平和質量得以較大的提高，近年來國內地鐵、橋梁、生產廠房等基礎建筑設施大量涌現。在基礎建設建筑工程中，懸臂梁因為其空間利用率高、結構簡單、經濟實用而被廣泛應用，懸臂梁可以形成許多穩定的框架懸臂結構，可滿足不同建筑結構的使用要求。

懸臂梁通常指梁的一端為不產生軸向、垂直位移和轉動的固定支座，另一端為自由端。在實際工程中許多工程受力部件都可以簡化為懸臂梁。但是懸臂梁的缺點在于它的受力性能不好，即使只是在懸臂梁末端施加一個較小的載荷引起的作用，通過較長力臂都會被放大，進而會對根部產生一個較大的彎矩。當懸臂梁端部有墻荷載時，因砌體材料的整體性較差，較易出現墻體開裂，為保證墻體的整體抗裂性能，一般要求撓度控制在l/500以內，同時加設水平拉結筋和構造柱等構造措施。另外，針對鋼筋混凝土結構的懸臂梁，其內部的鋼筋通常采用負彎矩鋼筋的做法。因此，鋼筋混凝土懸臂梁作為建筑結構中的重要承重構件之一，不僅承受結構的豎向荷載，還起著承擔端部彎矩作用。

由于鋼筋混凝土樓板在發生火災時通常受火面積相對較大、受火相對較為嚴重，因此當前業內多以研究建筑結構中鋼筋混凝土樓板在火災中的抗火性能為研究方向，但針對鋼筋混凝土懸臂梁構件的性能的研究尚未見有研究記載。但當建筑發生火災、且受火面積較大時，鋼筋混凝土懸臂梁構件因其內部和外部結構的特點，其內部的內應力變化及變化規律與常規的墻、柱、梁、樓板等構件的內應力變化及變化規律完全不同，研究結構中鋼筋混凝土懸臂梁構件在火災中的變形性能并進行合理抗火設計具有重要的現實意義。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統，可以通過對約束環境下的鋼筋混凝土懸臂梁試驗構件進行受火試驗來研究鋼筋混凝土懸臂梁構件在火災時的變形，便于研究不同鋼筋混凝土懸臂梁構件性能的影響規律，同時可以根據試驗數據指導鋼筋混凝土懸臂梁構件的設計位置以提高建筑物的整體性能。

為了實現上述目的，本鋼筋混凝土懸臂梁構件的抗火試驗系統包括試驗爐裝置、反力框架、懸臂梁試驗構件、懸臂梁橫向夾持裝置、懸臂梁豎向夾持裝置、懸臂梁加載裝置、傳感器和控制及數據采集裝置；

所述的試驗爐裝置包括爐體、供油管道、一體式燃燒器、供風管道和排煙通道；爐體采用耐火材料保護、包括爐墻、爐頂板、爐底板，爐墻上設有觀察孔，爐墻、爐頂板和爐底板共同圍成爐體內部密閉的燃燒室，爐底板上還設有排煙口；供油管道設置在爐體外部并環繞爐體設置，供油管道與燃油供給機構及燃油箱連通；一體式燃燒器的噴口面向爐體內部設置，并穿過爐體上的燃燒器安裝孔安裝在供油管道上且與供油管道連通，一體式燃燒器與供油管道的連接處安裝連接有電子伺服閥及點火器；排煙通道與爐底板的排煙口連通連接；供風管道設置在爐體外部并環繞爐體設置，供風管道與鼓風機連接；