【技术实现步骤摘要】
光辐射下钢结构温度梯度及其影响的测试装置及测试方法
本专利技术涉及钢结构
，具体涉及一种光辐射下钢结构温度梯度及其影响的测试装置及测试方法。技术背景任何一种建筑材料都随周围热环境条件的变化而变化，即存在热胀冷缩的物理现象。建筑物处在自然环境中，经受着一年四季春夏秋冬的变化。由于自然环境条件所产生的温度作用主要分为两类：均匀温度荷载、梯度温度荷载。均匀温度荷载主要是指季节性温度作用，是一种由于四季交替而呈现的缓慢、均匀、整体的温度作用，使结构产生的整体热变形、相对简单；梯度温度荷载主要由于外界自然光辐射导致的，主要包括太阳直射辐射、大气散射辐射、天空地面环境辐射等，由于一昼夜内太阳东升西落而导致自然光辐射不断变化，加之结构自身及周围环境的遮挡，引起结构的梯度温度荷载，表现为短时急变、分布不均、结构温度远大于气温等特征，导致结构产生不均匀的热变形，造成局部应力偏大，最为复杂。近数十年，随着经济建设的蓬勃发展，我国建筑业发展迅速，大空间建筑物的需求十分旺盛。伴随着“大空间”这样水平尺度的大型化，处于施工期、具有大...
【技术保护点】
1.一种光辐射下钢结构温度梯度及其影响的测试装置，测试装置组件包括横梁、立柱、支座及附属耳板、对照试件支架，各组件间均通过螺栓装配式连接；其特征在于：所述立柱坐落于地面混凝土台面上，所述横梁与下部的立柱的端板通过螺栓连接，所述附属耳板包括支座耳板和试件耳板，所述支座及附属耳板用于连接不同约束条件需求的测试对象，所述横梁采用工字钢，横梁上翼缘设置有连接测试对象的安装孔，所述对照试件支架与横梁的内侧肋板通过螺栓相连，用于放置温度梯度影响测试用的对照试件。/n
【技术特征摘要】
1.一种光辐射下钢结构温度梯度及其影响的测试装置，测试装置组件包括横梁、立柱、支座及附属耳板、对照试件支架，各组件间均通过螺栓装配式连接；其特征在于：所述立柱坐落于地面混凝土台面上，所述横梁与下部的立柱的端板通过螺栓连接，所述附属耳板包括支座耳板和试件耳板，所述支座及附属耳板用于连接不同约束条件需求的测试对象，所述横梁采用工字钢，横梁上翼缘设置有连接测试对象的安装孔，所述对照试件支架与横梁的内侧肋板通过螺栓相连，用于放置温度梯度影响测试用的对照试件。
2.一种利用如权利要求1所述装置的测试方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：选择实验条件，在光辐射充足的自然光下，测试场地开阔，通风良好且周围无异物遮挡；
步骤二：测试装置组件由工厂加工后运至现场安装，根据测试装置的尺寸要求设计并加工钢构件或结构模型，按测试目的需求的约束条件选择适当的支座组件安装在测试装置上，支座组件包括支座、支座耳板、试件耳板；
步骤三：对于钢结构温度梯度测试，根据实验目标和精度要求，沿测试对象长度和横截面方向均匀布置若干温度传感器，捕捉其表面温度梯度情况，同时对光辐射量、气温、风速等热边界进行同步采集；
步骤四：对于温度梯度对钢结构内力及变形影响的测试，在步骤三的基础上，根据约束条件的要求调整并安装好支座组件，在测试对象跨中截面方向均匀设置应力测点及变形测点，对照试件与实验模型选用相同材料及规格，放置在对照试件支架上，两者所在高度、角度以及测点布置情况均应相同；
步骤五：实验数据均通过测试分析系统实现数字化采集，温度、位移、应变、光辐射量、风速、风向等数据均全天候定时采集，数据采样的频率根据实验要求确定；
步骤六：无约束的对照试件用于实验对象温度变化引起的内力换算，温度梯度对构件内力及变形的影响，采用平均温度应力、弯曲应力和弯曲变形等指标来衡量；
步骤七：整理测试数据，分析光辐射下钢结构温度梯度规律、随时间变化特征、边界因素影响规律、对结构性能的影响。
3.根据权利要求1所述的光辐射下钢结构温度梯度及其影响的测试装置，其特征在于：横梁为两端带封板的宽翼缘工字钢，沿长度方向设等间距加劲肋，下翼缘与立柱端板螺栓连接，上翼缘沿长度方向预留等间距的螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的光辐射...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德珅，王化杰，钱宏亮，翟明会，李锦丽，贺江涛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，中国建筑股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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