一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，本发明专利技术涉及一种高温与加载耦合试验装置，为解决现有试验装置无法精确模拟结构构件地震后抗火性能和火灾后抗震性能的问题。内嵌高温防火棉的固定炉壁和活动炉壁通过炉体连接件形成一体并竖直放置，与铺设高温防火棉的下部反力地板及上部随动曲形盖板共同组合成半封闭式高温炉体，试件下端固定在反力地板上，上端穿过随动曲形盖板上预留的孔洞并利用高温棉填充孔洞周边空隙，进而形成封闭式高温炉体。试件上端水平受力产生变形后可带动随动曲形盖板一起水平滑动。本发明专利技术装置具有易于制作、通用性强、经济性好等优点，为模拟火灾高温与地震水平加载同时作用并相互耦合提供了试验装置。耦合提供了试验装置。耦合提供了试验装置。
【技术实现步骤摘要】
一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置
[0001]本专利技术涉及建筑结构实验方法与
，具体涉及一种可同时模拟火灾高温作用与水平地震作用的建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置。
技术介绍
[0002]地震是一种具有极大破坏性的突发性自然灾害，不仅直接造成各类建筑物损毁甚至倒塌，同时还会诱发多种次生灾害。在各种地震次生灾害当中，火灾是最容易发生的，如火炉翻倒引燃可燃物，燃气管道泄漏气体遇到明火燃烧，房屋破坏或倒塌造成电线短路长时间发热引燃可燃物，油罐、输油管或加油站泄漏液体遇到明火燃烧等，同时火灾的后果也是最为严重和直接的，因此对构件或结构的抗火性能研究日益得到重视。
[0003]当建筑结构的某一区域发生火灾时，该受火区域构件的承载力将发生变化，与此受火构件相连接的其他非受火部分会对其产生一定的约束效应，同时该受火构件也会对非受火部分产生一定的约束效应。目前国内外绝大多数抗火试验装置主要针对受火构件或结构在固定边界条件(轴力或变形)下进行抗火试验，这种固定边界条件忽略了火灾时构件之间的相互约束效应，使得标准抗火试验结果与真实火灾下存在一定的差异。
[0004]目前进行的震后火试验，主要做法是先对构件或结构进行拟静力试验、拟动力试验或振动台试验，产生地震损伤后卸载，再将卸载后的构件或结构放进抗火试验装置中进行火灾试验，其缺点在于卸载过程中构件或结构的边界条件发生变化，使得其力学性能与真实情况存在一定差异。
[0005]目前进行的火后震试验，主要做法是先将试件或结构放进抗火试验装置中进行火灾试验，产生高温损伤经过加固修复，修复过程中一般需要卸载，再将卸载后的修复构件或结构放在抗震试验装置中进行抗震试验，其缺点在于卸载后构件或结构的边界条件发生变化，使得其力学性能与真实情况存在一定差异。
[0006]综上所述，现有抗火试验装置存在两个缺点，一是固定边界条件，二是无法同时满足地震和火灾的耦合试验要求。因此，需要对现有抗火试验装置进行改进以满足真实火灾情况。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的是提供一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，利用这种装置可以方便地同时模拟火灾高温与水平地震的耦合作用，即模拟地震损伤后不卸载情况下结构抗火性能(震后火)和火灾损伤后不卸载情况下结构抗震性能(火后震)，实现一种新型多功能加载耦合装置，提高建筑结构震后抗火能力和火后抗震能力。
[0008]本专利技术解决上述问题采用的技术方式是：本专利技术解决上述问题采用的技术方式是：本建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，包括固定炉壁(1)、活动炉壁(2)，炉体连接件(3)、随动曲形盖板(4)、盖板悬挂连接件(5)、支承滚轴(6)、曲形槽
(7)、下端边界支座(8)、上端边界支座(9)、反力地板(10)、试件(11)等，其特征在于：反力地板(10)、固定炉壁(1)、活动炉壁(2)、随动曲形盖板(4)组合成半封闭式高温炉体，试件(11)穿过随动曲形盖板(4)上预留的孔洞并利用高温棉填充孔洞周边空隙，进而形成封闭式高温炉体。试件(11)水平产生变形后可带动随动曲形盖板(4)一起水平滑动。
[0009]所述固定炉壁(1)采用格构式钢板焊接结构并内填耐高温棉制成，其内部具有支承滚轴(6)和曲形槽(7)，固定炉壁(1)的下端可通过螺栓连接方式安装固定在反力地板(10)上。
[0010]所述活动炉壁(2)采用格构式钢板焊接结构并内填耐高温棉制成，其下端在试验时可通过螺栓方式固定在反力地板(10)上，在安装试件时可拆卸放置其他位置，固定炉壁(1)和活动炉壁(2)之间可通过炉体连接件(3)进行拼接连接。
[0011]所述随动曲形盖板(4)具有一定厚度并具有弧形曲面形状，中部具有预留方形或圆形孔洞，其下端搁置在支承滚轴(6)上。
[0012]所述试件(11)可穿过随动曲形盖板(4)的中部孔洞，试件(11)和随动曲形盖板(4)通过盖板悬挂连接件(5)进行连接，试件(11)顶端受到水平力作用时，试件(11)带动随动曲形盖板(4)在曲形槽(7)中进行滑动。
[0013]所述曲形槽(7)具有与随动曲形盖板(4)相同的形状，其两侧具有足够的滑动预留空间。
[0014]所述支承滚轴(6)外部包裹耐高温棉，布置在随动曲形盖板(4)下侧，能够随着随动曲形盖板(4)水平滑动而转动。
[0015]所述试件(11)通过下端边界支座(8)以刚接形式固定在反力地板(10)上。
[0016]所述上端边界支座(9)布置在试件(11)的顶端，水平力可通过上端边界支座(9)施加在试件(11)上。
[0017]本专利技术具有以下有益效果：利用本专利技术可以给建筑构件同时施加火灾高温作用和水平地震作用，即模拟地震损伤后不卸载情况下结构抗火性能(震后火)和火灾损伤后不卸载情况下结构抗震性能(火后震)，实现一种新型多功能加载耦合装置，提高建筑结构震后抗火能力和火后抗震能力；本专利技术装置具有易于制作、通用性强、经济性好等优点；本专利技术的具体优点主要体现在以下几个方面：1、改进了现有抗火试验装置的固定边界条件约束与实际建筑结构构件的可变边界条件约束不一致的缺点，提高了试验结果的精确性；2、同时模拟火灾高温和水平地震的耦合作用，实现不卸载情况下的震后火试验和火后震试验；3、本专利技术可以利用控制软件通过点液伺服作动器实现水平地震作用的拟静力试验和拟动力试验，自动化程度高；4、可以测量试验全过程中构件变形、力、温度等性能参数；5、炉体尺寸可以灵活设计，炉体耐高温材料可以采用各种耐火棉，经济性好。
附图说明
[0018]图1为本专利技术整体图；
[0019]图2为本专利技术剖面图；
[0020]图3为本专利技术的结构分解图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施方式进一步对本专利技术专利进行说明。
[0022]如图1～图3所示，本实施方式所述一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置由固定炉壁(1)、活动炉壁(2)，炉体连接件(3)、随动曲形盖板(4)、盖板悬挂连接件(5)、支承滚轴(6)、曲形槽(7)、下端边界支座(8)、上端边界支座(9)、反力地板(10)、试件(11)等。
[0023]本一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置的工作过程是：
[0024]第一步，拆开活动炉壁(2)，用吊机吊起活动炉壁(2)，放置在空地上；
[0025]第二步，在固定炉壁(1)内安装好内部支承滚轴(6)、曲形槽(7)，炉壁内部支承滚轴(6)和曲形槽(7)上缠绕耐高温棉；
[0026]第三步，用吊机吊起试件(11)，将试件(11)与随动曲形盖板(4)通过盖板悬挂连接件(5)连接，并在随动曲形盖板(4)上覆盖耐高温棉；
[0027]第四步，用吊机将试件(11)放入固定炉壁(1)内，试件(11)下部与下端边界支座(8)连接，试件(11)上部与上端边界支座(9)连接；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，包括固定炉壁(1)、活动炉壁(2)，炉体连接件(3)、随动曲形盖板(4)、盖板悬挂连接件(5)、支承滚轴(6)、曲形槽(7)、下端边界支座(8)、上端边界支座(9)、反力地板(10)、试件(11)等，其特征在于：反力地板(10)、固定炉壁(1)、活动炉壁(2)、随动曲形盖板(4)组合成半封闭式高温炉体，试件(11)穿过随动曲形盖板(4)上预留的孔洞并利用高温棉填充孔洞周边空隙，进而形成封闭式高温炉体。试件(11)水平产生变形后可带动随动曲形盖板(4)一起水平滑动。2.按权利要求1所述一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，其特征在于：所述固定炉壁(1)采用格构式钢板焊接结构并内填耐高温棉制成，其内部具有支承滚轴(6)和曲形槽(7)，固定炉壁(1)的下端可通过螺栓连接方式安装固定在反力地板(10)上。3.按权利要求1所述一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条件装置，其特征在于：所述活动炉壁(2)采用格构式钢板焊接结构并内填耐高温棉制成，其下端在试验时可通过螺栓方式固定在反力地板(10)上，在安装试件时可拆卸放置其他位置，固定炉壁(1)和活动炉壁(2)之间可通过炉体连接件(3)进行拼接连接。4.权利要求1所述一种建筑构件高温与悬臂式随动水平加载耦合可变边界条...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡新江，刘超，毛小勇，田石柱，谢波，姜鹏程，
申请(专利权)人：中建八局第三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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