[发明专利]一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土楼板抗火试验系统，具体是一种利用千斤顶进行边界约束的钢筋混凝土楼板抗火试验系统，从而获得不同边界约束作用对钢筋混凝土楼板抗火性能的影响规律，属于建筑结构防灾减灾技术领域。

背景技术

随着我国经济的高速发展，人们生活水平和质量得以较大的提高，近年来国内高层建筑大量涌现，建筑物一旦失火，对人们的生命和财产将造成巨大损失。

建筑构件的耐火等级主要是根据标准的耐火试验测得的，即在规定的升温条件、压力条件、加载条件、受火条件等要求下，检测墙、柱、梁、楼板等构件能否满足稳定性、完整性、绝热性等要求，研究现有结构的抗火性能以及如何通过合理设计来提高建筑结构、构件的抗火能力是当前建筑火灾领域研究的重要课题。

钢筋混凝土楼板作为建筑结构中的重要水平构件之一，不仅承受结构的竖向荷载，还起着水平分隔的作用，当建筑发生火灾时，其受火面积较大，受火相对较为严重，所以研究结构中钢筋混凝土楼板在火灾中的抗火性能，进行合理的抗火设计，具有重要的意义。

当前，大多数钢筋混凝土板的抗火试验未考虑边界约束，混凝土板可以在其板面范围内自由膨胀变形，而在实际情况中，高温下混凝土楼板由于其变形受到相邻楼板的约束会表现出与单独楼板构件明显不同的特性。

研究楼板的火灾行为与抗火性能时，如果不考虑结构中相邻楼板相互约束所产生的力对研究结果的影响，有可能导致某些情况下通过试验得到的楼板内力、变形和耐火极限与实际结构构件差别较大，致使其边界条件与实际结构构件不符，不能完全反应其在整体结构的火灾行为，因此研究边界约束下钢筋混凝土板在火灾中的抗火性能和破坏形式具有重要的现实意义。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统，通过从原结构中取出一个子结构或者对构件边界施加约束的方式来近似考虑火灾中结构相邻构件之间的相互作用，便于研究不同的边界约束作用对钢筋混凝土板抗火性能的影响规律，进而可以根据试验数据指导钢筋混凝土楼板的抗火设计，提高其抗火性能。

为了实现上述目的，本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统包括试验炉装置、边界约束装置、加载物和控制及数据采集装置。

所述的试验炉装置包括炉体、炉底板、供油管道、一体式燃烧器、炉温热电偶和排烟通道；

炉体采用耐火材料保护，包括拼装炉墙和连接件，拼装炉墙之间通过连接件连接，炉体上设置有燃烧器安装孔，炉体顶面和钢筋混凝土试验楼板之间设置钢球和钢滚轴，用柔性耐火材料填充钢球和钢滚轴之间的空隙；

炉底板固定连接在炉体底部，上面设有排烟口；

供油管道环绕地设置在炉体外部，供油管道与燃油箱及燃油供给机构连通；

一体式燃烧器的喷口面向炉体内部设置，并穿过炉体上的燃烧器安装孔安装在供油管道上且与供油管道连通，一体式燃烧器与供油管道的连接处安装连接有电子伺服阀及点火器；

炉温热电偶设置在炉体内壁上部；

排烟通道与炉底板的排烟口连通。

所述的边界约束装置包括槽型支撑、钢支撑、钢绞线、千斤顶和钢绞线夹具；

槽型支撑设置在钢筋混凝土试验楼板相对位置的板边上，至少对称设置一对，槽型支撑截面是槽钢型机构，其槽口宽度尺寸与钢筋混凝土试验楼板的厚度尺寸配合，且钢筋混凝土试验楼板卡入槽口内部；

一个或多个垂直于钢筋混凝土试验楼板的钢支撑沿槽型支撑长度方向均匀对称布置在每个槽型支撑背面上，每个钢支撑均通过连接部件与槽型支撑背面连接；

对称设置的钢支撑通过钢绞线连接，钢绞线外部设有刚性耐火材料保护层，钢绞线一端连接千斤顶，另一端穿过两边的钢支撑的上部或下部后用钢绞线夹具夹持，一组对称的钢支撑上设置上、下两根钢绞线、两个千斤顶和两个钢绞线夹具，且两个千斤顶和两个钢绞线夹具截面方向上对角设置，各个千斤顶并联后与多顶分流阀连接，多顶分流阀与泵站连接。

所述的加载物放置在钢筋混凝土试验楼板上。