一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法，涉及钢筋混凝土梁技术领域。该用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，包括墩柱支座、数据采集装置、加热控温装置和液压伺服装置，所述墩柱支座的顶部靠近两侧边缘处均等距设置有多个内螺纹套筒，所述墩柱支座的顶部固定有钢板加固钢筋混凝土梁，所述钢板加固钢筋混凝土梁的两端有多个上下贯穿孔以便贯穿螺杆，螺杆的底端紧固在内螺纹套筒中。本发明专利技术中，钢板加固钢筋混凝土梁通过可拆卸螺杆与墩柱支座刚性连接，可充分模拟框架结构钢板加固主梁与柱的刚性连接，利用本发明专利技术提供的测试系统，可准确的模拟真实受力体系状态下，钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法
本专利技术涉及钢筋混凝土梁
，特别的为一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法。
技术介绍
工程中对承载力不满足要求的受弯构件(钢筋混凝土梁等)进行加固时常选择钢板加固法。钢板加固法主要有粘贴钢板加固法和锚栓钢板加固法。钢板加固法的加固效果直接与钢板、锚栓及配套胶粘剂的力学性能有关，常温下胶粘剂能很好的保证钢板与基层混凝土的粘结，具有较理想的加固效果。然而在高温条件下，构件组成材料的力学性能将发生显著变化：高温环境下胶粘剂的强度将急剧劣化，很快失去胶粘效果；高温环境下加固钢板强度降低明显，难以发挥加固补强作用，给加固结构带来严重的安全隐患。经调研，钢板加固钢筋混凝土梁后整体结构的抗火性能不甚明确，传统的测试方法以简支梁为基础进行测试，不能准确模拟实际工作状态下的抗火性能，测试结果可信度不高。因此，有必要设计一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法，为钢板加固钢筋混凝土的抗火性能优化提供新的测试思路。
技术实现思路
本专利技术提供的专利技术目的在于提供一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法，该解决上述
技术介绍
中的问题。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，包括墩柱支座、数据采集装置、加热控温装置和液压伺服装置，所述墩柱支座的顶部等距设置有多个内螺纹套筒，所述墩柱支座的顶部固定有钢板加固钢筋混凝土梁，所述钢板加固钢筋混凝土梁的两端有多个上下贯穿孔以便贯穿螺杆，且螺杆的底端紧固在内螺纹套筒中，所述加热控温装置的内部位于上方边缘处沿水平方向等距固定有多个温度传感器，所述钢板加固钢筋混凝土梁包括有钢筋混凝土梁和钢板，所述加热控温装置的顶部设置有位移计，所述钢筋混凝土梁的外表面有混凝土保护层，内部包裹有纵筋和箍筋，所述钢筋混凝土梁的两端均开设有贯穿孔，所述加热控温装置的顶部固定有盖板，所述盖板的顶部在钢筋混凝土梁(1)上部1/3、2/3处设有加载孔。进一步的，所述液压伺服装置的底部设置有加载头，且加载头的底端延伸至加载孔的内部。进一步的，所述钢板加固钢筋混凝土梁由钢筋混凝土梁和钢板通过胶粘剂粘结或锚栓连接为整体，所述钢板加固钢筋混凝土梁的长度为2～6m，宽度不大于墩柱支座的宽度。进一步的，所述墩柱支座为钢筋混凝土支座，底部与地面刚性连接。进一步的，所述加热控温装置为多节可连接密封设置，所述加载孔对应梁上的加压点分别位于梁长度的1/3和2/3处，所述加热控温装置的温度控制在500℃～1200℃可调。进一步的，所述数据采集装置可在加载过程中实时输出测试过程中采集到的温度、变形数据并图形化显示加载过程时间-变形曲线和保存过程数据。一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试方法，包括有如下步骤：S1、制作测试用的钢筋混凝土梁，在梁两端预留有上下贯穿孔洞，养护后用钢板加固得到钢板加固钢筋混凝土梁。S2、将钢板加固钢筋混凝土梁通过旋紧固定螺杆与墩柱支座刚性连接。S3、温度传感器及位移计布设，加热控温装置密封钢板加固钢筋混凝土梁。S4、试验参数输入，试验仪器校准清零，预加载至设定加载值10％～50％。S5、加载至设定加载值，持荷状态点火升温，采集不同位置处的温度、变形数据，观察钢板加固钢筋混凝土梁的挠度，裂缝发展情况，破坏后卸载、降温，取下试验梁。S6、重复步骤S1～S5，进行不同工况下钢板加固钢筋混凝土梁的测试试验；分析比对不同工况条件下钢板加固钢筋混凝土梁挠度随时间的变化规律和达到最大挠度所用的时间。本专利技术提供了一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法。具备以下有益效果：1、本专利技术中，钢板加固钢筋混凝土梁通过固定螺杆与墩柱支座刚性连接，与框架结构节点实际连接形式相同，传统的试验方法以简支梁为基础进行测试，由于梁、柱之间的刚性约束，梁的跨中弯矩比简支梁跨中弯矩小，故采用传统的抗火测试方法不能准确反映钢板加固钢筋混凝土梁的挠度变化及抗火性能。2、本专利技术中，钢板加固钢筋混凝土梁通过可拆卸螺杆与墩柱支座刚性连接，可充分模拟框架结构钢板加固主梁与柱的刚性连接，利用本专利技术提供的测试系统，可准确的模拟真实受力体系状态下，钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能。3、本专利技术中，采用可拆卸螺杆使钢板加固钢筋混凝土梁与墩柱支座刚性连接，既实现了真实受力体系的模拟，又可方便、快捷的拆装试验梁段，试验易于实施，操作简单，效率高。4、本专利技术中，提出的钢板加固钢筋混凝土梁抗火性能测试方法结合了多因素正交试验的思想，可准确测试利用钢板加固法加固钢筋混凝土的抗火性能，为钢板加固钢筋混凝土的抗火性能优化提供新的测试思路。5、本专利技术中，通过模拟钢板加固的钢筋混凝土梁遭受火灾过程及火灾后构件状态，为框架结构下钢板加固钢筋混凝土梁火灾损伤程度做出科学、准确的评价，为钢板加固钢筋混凝土抗火性能设计提供理论依据。附图说明图1是钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统示意图；图2是加固钢筋混凝土梁与墩柱支座刚性连接的俯视图；图3是钢板加固前钢筋混凝土梁结构及钢筋横截面布置示意图；图4是钢板加固钢筋混凝土梁结构及横截面示意图。图中：1、钢板加固钢筋混凝土梁；2、墩柱支座；3、加热控温装置；4、液压伺服装置；5、数据采集装置；6、位移计；7、温度传感器；8、贯穿孔；9、螺杆；10、钢筋混凝土梁；11、混凝土保护层；12、纵筋；13、箍筋；14、钢板；15、内螺纹套筒；16、盖板；17、加载孔；18、加载头。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明：应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。正如
技术介绍
所介绍的，钢板加固钢筋混凝土梁后整体结构的抗火性能不甚明确，传统的测试方法以简支梁为基础进行测试，不能准确模拟实际工作状态下的抗火性能，实验结果可信度不高。为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法。运用这种钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统及方法，(1)能够实现梁端与柱刚性连接，模拟钢板加固钢筋混凝土梁框架结构遭受火灾时的受力状态，(2)能够实现不同荷载、不同高温环境作用下钢板加固钢筋混凝土梁变形响应过程的实时数据记录并输出时间-挠度关系曲线，可更准确模拟钢板加固钢筋混凝土梁后整体结构实际受力状态下的抗火性能，为钢板加固钢筋混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，包括墩柱支座(2)、数据采集装置(5)、加热控温装置(3)和液压伺服装置(4)，其特征在于：所述墩柱支座(2)的顶部等距设置有多个内螺纹套筒(15)，所述墩柱支座(2)的顶部固定有钢板加固钢筋混凝土梁(1)，所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)的两端有多个上下贯穿孔(8)以便贯穿螺杆(9)，且螺杆(9)的底端紧固在内螺纹套筒(15)中，所述加热控温装置(3)的内部位于上方边缘处沿水平方向等距固定有多个温度传感器(7)，所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)包括有钢筋混凝土梁(10)和钢板(14)，所述加热控温装置(3)的顶部设置有位移计(6)，所述钢筋混凝土梁(10)的外表面有混凝土保护层(11)，内部包裹有纵筋(12)和箍筋(13)，所述钢筋混凝土梁(10)的两端均开设有贯穿孔(8)，所述加热控温装置(3)的顶部固定有盖板(16)，所述盖板(16)的顶部在钢筋混凝土梁(1)上部1/3、2/3处设有加载孔(17)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，包括墩柱支座(2)、数据采集装置(5)、加热控温装置(3)和液压伺服装置(4)，其特征在于：所述墩柱支座(2)的顶部等距设置有多个内螺纹套筒(15)，所述墩柱支座(2)的顶部固定有钢板加固钢筋混凝土梁(1)，所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)的两端有多个上下贯穿孔(8)以便贯穿螺杆(9)，且螺杆(9)的底端紧固在内螺纹套筒(15)中，所述加热控温装置(3)的内部位于上方边缘处沿水平方向等距固定有多个温度传感器(7)，所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)包括有钢筋混凝土梁(10)和钢板(14)，所述加热控温装置(3)的顶部设置有位移计(6)，所述钢筋混凝土梁(10)的外表面有混凝土保护层(11)，内部包裹有纵筋(12)和箍筋(13)，所述钢筋混凝土梁(10)的两端均开设有贯穿孔(8)，所述加热控温装置(3)的顶部固定有盖板(16)，所述盖板(16)的顶部在钢筋混凝土梁(1)上部1/3、2/3处设有加载孔(17)。


2.根据权利要求1所述的一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，其特征在于：所述液压伺服装置(4)的底部设置有加载头(18)，且加载头(18)的底端延伸至加载孔(17)的内部。


3.根据权利要求1所述的一种用于钢板加固钢筋混凝土梁的抗火性能测试系统，其特征在于：所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)由钢筋混凝土梁(10)和钢板(14)通过胶粘剂粘结或锚栓连接为整体，所述钢板加固钢筋混凝土梁(1)的长度为2～6m，宽度不大于墩柱支座(2)的宽度。


4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卓，姜兵强，刘胜杰，王坤，朱小静，董丽云，邵春利，张凯，刘志东，张萌，
申请(专利权)人：河南省建科院建筑安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41