[发明专利]一种非定常约束混凝土梁升温试验装置

说明书

一种非定常约束混凝土梁升温试验装置，钢筋混凝土框架具有底梁、梁体和两根柱体，试验炉体由中部的主炉体和两端的两附加炉体组成；主炉体通过其上端的开口将梁体的前后两侧面包裹；附加炉体通过其里侧的开口将柱体的前后两侧面包裹；附加炉体由附加炉体底盖和承托炉体组成；主炉体和附加炉体底盖的底部均通过砌筑承台支撑；主炉体与承托炉体的上端面均不低于梁体的上端面；主炉体于前侧面或后侧面的中部设置有若干个高温观察玻璃窗。该装置能用以模拟火灾条件下钢筋混凝土梁端约束的变化机理，能揭示非定常约束对钢筋混凝土梁耐火性能的影响规律，能有助于完善钢筋混凝土结构抗火设计的理论和方法，为复杂结构的性能化抗火设计提供科学依据。

技术领域

本发明属于钢筋混凝土结构受火性能领域，涉及受火钢筋混凝土梁受火性能试验装置，特别是一种非定常约束混凝土梁升温试验装置。

背景技术

火灾高温环境下，钢筋混凝土构件的端部约束会随火灾的发展而发生变化，从而会影响约束构件的火灾响应。为了研究钢筋混凝土受弯构件在非定常约束条件下的耐火性能，需以钢筋混凝土梁为研究对象，分析火灾条件下钢筋混凝土梁端约束的变化机理，并系统研究约束构件的火灾动力响应，以揭示非定常约束对钢筋混凝土梁耐火性能的影响规律。现有技术中并未有能够模拟火灾条件下钢筋混凝土梁端部约束的变化机理的装置，从而不便于根据高温条件下钢筋混凝土梁端部约束条件处于动态过程的规律开展非定常约束下足尺钢筋混凝土梁的升降温全过程的抗火试验，进而不为复杂结构的性能化抗火设计提供科学依据。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种非定常约束混凝土梁升温试验装置，该装置能用以模拟火灾条件下钢筋混凝土梁端约束的变化机理，能有助于揭示非定常约束对钢筋混凝土梁耐火性能的影响规律，能有助于完善钢筋混凝土结构抗火设计的理论和方法，为复杂结构的性能化抗火设计提供科学依据。

为了实现上述目的，本发明提供一种非定常约束混凝土梁升温试验装置，包括钢筋混凝土框架和试验炉体，钢筋混凝土框架由左右延伸的底梁、固定连接在底梁上部左右两侧的两根柱体及固定连接在两根柱体上端的梁体组成，所述底梁固定设置于试验场地，所述试验炉体由位于中部的主炉体和固定连接于主炉体两端的附加炉体组成，所述主炉体的数量至少为一个；

主炉体的纵断面呈U形，主炉体通过其上端的开口将梁体的前后两侧面包裹；附加炉体的横断面呈U形，附加炉体通过其里侧的开口将柱体的前后两侧面包裹；附加炉体由位于底部的附加炉体底盖和连接于附加炉体底盖上部的承托炉体组成；主炉体的底部和附加炉体底盖的底部均通过多个连接在底梁上部的砌筑承台固定支撑；主炉体的上端面与承托炉体的上端面均不低于梁体的上端面；

所述主炉体于前侧面或后侧面的中部设置有若干个高温观察玻璃窗，所述高温观察玻璃窗的观察视野能覆盖到试验炉体内的梁体。

在该技术方案中，以梁体和柱体为研究对象，通过升温试验炉体对梁体、柱体及梁体与柱体的连接节点进行升温试验，能模拟火灾条件下钢筋混凝土梁端约束的变化机理，进而可系统研究约束构件的火灾动力响应，因而能揭示非定常约束对钢筋混凝土梁耐火性能的影响规律，该装置能直观地观察梁体在升温过程中的变形情况，有助于完善钢筋混凝土结构抗火设计的理论和方法，为复杂结构的性能化抗火设计提供科学依据。

进一步，为了便于在升温过程中改变对梁体和柱体的约束条件，还包括外力加载机构，所述外力加载机构包括固定悬设在试验炉体上方的固定梁、相间隔地设置在梁体上端面的一对主加载块、搭接在一对主加载块上端的主加载梁、竖直地设置于主加载梁和固定梁之间的千斤顶，所述千斤顶的底座固定连接于固定梁的下部，千斤顶的顶头通过压力传感器与主加载梁的上端面连接。