[发明专利]热‑力耦合作用下建筑结构材料测试试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及试验方法领域，具体涉及一种建筑结构材料测试试验方法。

背景技术

实际工程中火灾发生时建筑结构材料劣化比较复杂，影响因素并不唯一，根据单一因素作用研究分析建筑结构材料性能问题难以准确反应工程实际。因此，建立热-力耦合作用下建筑结构材料测试试验方法，研究热-力耦合作用下建筑结构材料劣化性能的破坏机理及防护措施具有十分重要的意义。

目前国内外对于建筑结构材料性能测试的装置及测试方法已有较多公开的文献；CN102778389B专利文献公开了一种混凝土在荷载与多因数耦合作用下混凝土试验加载装置及试验方法，可以满足在特殊环境下进行混凝土性能测试，能模拟实际工程中应力、化学侵蚀、干湿循环或冻融循环共同作用于混凝土构件的真实工况，从而使实验室测得的数据更具有工程参考价值。CN101561360B专利文献公开了一种混凝土太阳能集热及融雪化冰用试验装置，可以在多种环境下进行沥青混凝土太阳能集热试验，也可进行电热法和热流体法混凝土融雪化冰试验。CN101949816B专利文献公开了一种测定塑性混凝土渗透系数的试验方法，该测试方法对塑性混凝土的渗透系数进行研究，有效的解决了现有防渗墙塑性混凝土的配合比设计中试验不能真实反映实际抗渗问题。CN103900901B专利文献公开了一种楔入劈拉法混凝土试验装置，采用分块式的传力板实现了间距可调，适用于不同几何尺寸的混凝土试件，有利于进行实验研究。CN106018251A专利文献公开了一种用于荷载-溶液侵蚀长期耦合作用的混凝土构件，能长期进行的荷载-溶液腐蚀耦合作用的钢筋混凝土试验，以解决传统试验方法中加载仪器容易腐蚀且占地较大的缺点。

以上已公开的专利文献涉及了各种建筑结构材料测试方法及装置，为实验理论基础研究提供了可靠便利的条件，但能反映实际火灾中建筑结构材料的测试方法及装置涉及较少，目前尚未见报道有关热-力耦合作用下建筑结构材料测试试验方法。

发明内容

本发明的目的就是针对实际火灾中建筑结构材料的损伤劣化性能如何检测问题，提出热-力耦合作用下建筑结构材料测试试验方法，通过伺服系统测试试件在热-力耦合作用下热膨胀变形、应力、应变、残余承载力、弹性模量等力学性能以研究建筑结构材料在热-力耦合作用下的性能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，热-力耦合作用下建筑结构材料测试试验方法，所述试验方法利用热-力耦合系统实现，所述热-力耦合系统包括伺服加载装置、高温设备、声发射检测系统；

所述测试方法为：调控伺服加载装置对试件进行预设荷载，而后利用高温设备按照国际升温曲线ISO 834对试件进行升温，同时开启声发射检测系统对试件进行全程监测，声发射检测系统的声发射传感器采集热-力耦合作用下试件的损伤产生的振动信号，通过声发射检测系统的声发射仪器将试件损伤的振动信号转化为电信号进行处理和分析；待试件达到目标温度后，对试件进行承压实验，通过伺服加载装置测试试件在热-力耦合作用下热膨胀变形、应力、应变、残余承载力、弹性模量力学性能。

优选的，所述预设荷载的测试方法为：

对试件进行常温的承压实验，通过伺服系统在常温下测试试件的极限受压承载力，根据建筑结构材料实际工程中所受荷载及实验设计要求预设荷载，例如：预设荷载为预设常温下试件极限受压承载力的50%或者30%。

优选的，所述伺服加载装置用于对试件进行预设加载，伺服加载装置包括相对设置的第一子伺服系统、第二子伺服系统，第一子伺服系统上设有第一外伸臂，第二子伺服系统上设有第二外伸臂；第一外伸臂与第二外伸臂相对设置，第一外伸臂与第二外伸臂之间设置试件。

优选的，所述高温设备用于对所述试件进行升温；所述高温设置包括高温炉，高温炉包括两个空心的半圆柱形炉体，隔热毡填充在两个半圆柱体炉体内，电阻丝间隔排列镶嵌于隔热毡内，两个炉体上设有相互配合的门闩。

优选的，所述声发射检测系统包括相连接的声发射仪器、声发射传感器，声发射传感器用于采集热-力耦合作用下试件的损伤产生的振动信号。

优选的，所述第一子伺服系统位于第二子伺服系统正上方；所述第二子伺服系统设置在控制台上，控制台上设置竖向设置的两根钢柱，两根钢柱之间设置钢梁，第一子伺服系统设置在钢梁上。

优选的，所述高温炉上连接有高温炉控制器。

优选的，所述第一、二子伺服系统内部分别排列有循环冷却水管。

优选的，所述第一外伸臂与第二外伸臂相对端上设置所述高温炉。