[發明專利]結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室

在審

• 申請號: 201810957109.2
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN109030216A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 郭騫;張冠華;魯薇薇;宋承哲;郭金波;楊奇
• 申請（專利權）人: 遼寧省交通規劃設計院有限責任公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/18;G01N17/00;G09B23/10
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 郭俊霞

本發明涉及鋼筋混凝土性能實驗裝置技術領域，涉及結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室，包括控制系統、實驗室艙體、力學模擬組件和自然環境模擬系統；通過力學模擬組件和自然環境模擬系統能夠模擬實際的氣候耦合環境，同時模擬力學重復加載作用，通過控制環境的高低溫、濕度、風速、淋雨、降雪、鹽霧、紫外輻射、CO₂氣體模擬實際工程環境。于實驗過程中檢測鋼筋混凝土實驗件的載荷、銹蝕率、耐久性變化過程，研究鋼筋混凝土在氣候耦合環境和重復載荷作用下的漸進破壞機理，為理論研究和工程實踐提供基礎數據。

技術領域

本發明涉及鋼筋混凝土性能實驗裝置技術領域，具體而言，涉及結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室。

背景技術

建筑結構載荷耐久性能的優劣往往決定著工程結構的服役行為和壽命。20世紀90年代初，國外有大量建筑工程因建筑結構載荷耐久性問題而喪失使用功能，帶來巨額經濟損失，全世界每年用于工程修復和重建費用高達數千億美元。我國當時正處在高速發展時期，一批重點工程正在興建和籌劃，每年建筑材料用量巨大，提高建筑結構載荷耐久性，在我國同樣重要和緊迫。

建筑結構的服役環境復雜多變，任何單一的環境因素或力學荷載都可能造成建筑結構設計性能的降低，而多種因素的協同作用會使這一過程變得更加錯綜復雜和難以預測。

多環境耦合作用的破壞速度和程度遠大于單一因素作用。原有的基于單一環境因素的耐久性評價和壽命預測方法并不安全，建筑結構在服役時存在達不到設計年限、提前遭到破壞的風險。

要想在建筑結構耐久性的破壞機理及評價上有所突破，科學設備的開發與方法必須有所突破。然而，目前的研究仍存在力學加載不夠穩定，測試參數單一、精度低、不連續，測試過程受人為因素影響，關鍵性能不穩定，設備無法實現工業化生產等問題。與此同時，隨著建筑結構工程的設計理論、材料性能及施工水平的不斷進步，工程的設計壽命也在不斷延長，但工程設計壽命能否在惡劣的自然環境與長期存在的力學荷載的共同考驗下實現，亟須建立相關的工程實際狀態的結構荷載與環境耦合作用實驗室進行評估。

因此，提供一種能夠進行多環境耦合實驗的結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室成為本領域技術人員所要解決的重要技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室，以緩解現有技術中無法進行多環境耦合實驗的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種結構載荷與氣候耦合環境模擬實驗室，包括控制系統、實驗室艙體、力學模擬組件和自然環境模擬系統；

所述力學模擬組件和所述自然環境模擬系統均與所述控制系統連接；

所述力學模擬組件和所述自然環境模擬系統均與所屬實驗室艙體連接；

所述力學模擬組件包括用于對待測工件施壓的反力架、用于承載待測工件的承重基座、用于測量所述反力架位移距離的位移傳感器和用于測量所述反力架對待測工件施加壓力的測力傳感器。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述自然環境模擬系統包括用于改變所述實驗室艙體內溫度的溫度模擬組件；

所述溫度模擬組件包括制冷機構和加熱機構；

所述制冷機構包括制冷機組、表冷器、內循環風機和溫度傳感器；

所述加熱機構包括加熱器、內循環風機和所述溫度傳感器；

所述溫度傳感器與所述控制系統連接。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述自然環境模擬系統包括用于改變所述實驗室艙體內濕度的濕度模擬組件；

所述濕度模擬組件包括超聲波加濕器、純水機組和濕度傳感器；