一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统技术方案

技术编号:21429002 阅读:40 留言:0更新日期:2019-06-22 11:01
本发明专利技术公开一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统,包括约束系统、升温系统、冲击系统以及控制和数据采集系统;约束系统提供构件两侧边界条件,施加预加载荷;升温系统驱动高温炉,控制并反馈升温过程;冲击系统控制并反馈落锤高度,判定并反馈炉体位置,释放落锤;控制和数据采集系统用于数据采集,协调约束、升温、冲击系统。本发明专利技术通过各系统的协同工作,可实现火和冲击的实时耦合,真实模拟工程发生火灾,建筑结构构件如钢管混凝土柱等承受冲击或爆炸引起实际倒塌的过程,为建筑结构构件在火灾情况下的承受撞击能力进行准确的评估;试验过程中全自动化进行,避免了偶然误差,试验结果真实性、准确性与可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统
本专利技术涉及建筑结构构件性能检测领域,具体地说是涉及一种建筑结构构件火与冲击实时耦合的试验系统。
技术介绍
冲击与火耦合的结构安全性研究具有广泛的研究背景和急切的研究需求。高温下建筑结构构件的抗冲击性能不仅考量其耐火性能,同时也是衡量其发生火灾时安全性和可靠度的重要参数,是建筑结构构件设计和制造的重要参考指标。因两类载荷截然不同的性质(冲击属于动力载荷,加载在几毫秒内结束;火属于准静力载荷,加载通常需要数十分钟或更长),两者耦合的试验迄今为止尚未见报道。如钢管混凝土柱在发生火灾情况下,对钢管混凝土柱承受撞击或爆炸的工况或者说能力,目前尚缺乏合理准确的评估手段。
技术实现思路
针对上述技术问题,本专利技术提出一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统,该试验系统可真实模拟工程发生火灾,建筑结构构件承受冲击或爆炸引起实际倒塌的过程,为建筑结构构件在火灾情况下的承受撞击能力进行准确的评估。本专利技术所采用的技术解决方案是:一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统,包括约束系统、升温系统、冲击系统以及控制和数据采集系统;所述约束系统包括固定端、滑动可调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统,其特征在于:包括约束系统、升温系统、冲击系统以及控制和数据采集系统;所述约束系统包括固定端、滑动可调节底座、加载组件和液压组件一,试件的一端与固定端连接,试件的另一端与滑动可调节底座连接,滑动可调节底座通过加载组件与用于施加轴压的液压组件一连接;所述升温系统包括用于对试件升温的高温炉和用于驱动高温炉前后移动的牵引组件,所述高温炉呈长方体形,包括前门板块、后板块、上板块、下板块、端部盖板一和端部盖板二,上板块、下板块、后板块和端部盖板二共同连接形成固定部分,在端部盖板二上设置有用于试件嵌入的缺口,前门板块的顶边通过合页与上板块的一边铰接,前门板块和端...

【技术特征摘要】
1.一种建筑结构构件火与冲击实时耦合试验系统,其特征在于:包括约束系统、升温系统、冲击系统以及控制和数据采集系统;所述约束系统包括固定端、滑动可调节底座、加载组件和液压组件一,试件的一端与固定端连接,试件的另一端与滑动可调节底座连接,滑动可调节底座通过加载组件与用于施加轴压的液压组件一连接;所述升温系统包括用于对试件升温的高温炉和用于驱动高温炉前后移动的牵引组件,所述高温炉呈长方体形,包括前门板块、后板块、上板块、下板块、端部盖板一和端部盖板二,上板块、下板块、后板块和端部盖板二共同连接形成固定部分,在端部盖板二上设置有用于试件嵌入的缺口,前门板块的顶边通过合页与上板块的一边铰接,前门板块和端部盖板一连接形成活动部分,活动部分能够相对于固定部分开合;在上板块的顶部设置有前门板开启电机和定滑轮一,前门板开启电机的转轴与钢丝绳的一端连接,钢丝绳的另一端绕过定滑轮一后与前门板块的下部连接;所述前门板块、后板块、上板块和下板块的内侧均设置有保温棉,在保温棉的内侧均设置有加热带,加热带与控制开关相连接;所述牵引组件包括液压组件二,液压组件二包括双作用千斤顶二、液压泵站二和油管,双作用千斤顶二通过油管与液压泵站二连接,双作用千斤顶水平布置,双作用千斤顶的缸体与设置在高温炉后侧的刚性侧板连接,双作用千斤顶的活塞杆端部与高温炉的后板块连接,通过双作用千斤顶推动高温炉水平移动;在高温炉的下板块底部设置有炉体支架,在炉体支架的下方设置有滑动轨道,在炉体支架的底脚处设置有能够沿滑动轨道来回运动的滚轮;所述冲击系统位于约束系统所固定试件的上方位置处,包括落锤,落锤的顶部与通电电磁铁相吸附,电磁铁上端与钢绞线的一端连接,钢绞线的另一端绕过定滑轮二后与提升电机连接,所述电磁铁还与电线连接;在落锤的两侧竖向布置有用于对落锤导向的刚性槽钢;所述控制和数据采集系统包括信号线、荷载传感器一、荷载传感器二、测距仪一、测距仪二、热电偶一、热电偶二、红外对管、测速仪、加速度传感器、高速摄像机和位移计;所述荷载传感器一和位移计均设置在加载组件上,分别用于测量试件的轴向压力及位移;所述测距仪二设置在上板块上,用于测量落锤的高度;所述热电偶一和热电偶二均设置在高温炉的内部,且热电偶二与试件相接触,热电偶一和热电偶二均与信号线连接,其中热电偶一用于测量炉膛内的温度,热电偶二用于测量试件表面的温度;所述测距仪一设置在高温炉的后板块上,用于在回撤高温炉时测量高温炉的后板块和刚性侧板之间的距离;所述红外对管包括相配合的发射端和接收端,红外对管的发射端设置在刚性槽钢的底部,红外对管的接收端设置在高温炉的上板块和前门板块的外侧,红外对管用于在释放...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘锋张欢杨玉超席丰
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:山东,37

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