[发明专利]一种模拟构件受高温和冲击耦合灾害的试验装置、系统及方法

说明书

本发明属于试验器材技术领域，具体涉及一种模拟构件受高温和冲击耦合灾害的试验装置。本发明包括试验炉，所述试验炉沿中线可拆分，用卡扣连接，左右各设置可伸缩式加长实验舱并在两端各设置试件填装口，正前方设置观察窗口和温度指示器，顶部设置冲击加荷口，试验炉内部均匀分布加热元件；两用减震支座，设置在试验炉底部；落锤防护架，设在冲击加荷口下，也可由两侧拼接并且方便拆卸更换；温度控制器，连接试验炉内加热元件。

技术领域

本发明属于构件灾害模拟装置技术领域，具体涉及一种模拟构件受高温和冲击耦合灾害的试验装置、系统及方法。

背景技术

近年来，我国建筑火灾事故频繁发生，火灾导致结构承载能力降低而引起结构倒塌事件时有发生;同时大量人为的恐怖爆炸事件不仅会引起建筑物发生火灾而且会导致建筑物倒塌。因此，需考虑建筑结构在火灾(高温)下抗冲击设计，以提高结构火灾(高温)下整体性和抗倒塌能力。然而目前国内外对建筑结构或构件在火灾(高温)下由于爆炸、撞击和坍塌等冲击荷载作用下的抗冲击性能研究较少，研究结构火灾(高温)下的抗冲击性能，可为增强结构抗高温冲击性能和抗火灾倒塌能力，选择合理的火灾(高温)下抗冲击和抗倒塌结构形式提供依据。

目前，现有的构件受高温和冲击耦合灾害试验主要还是先进行高温处理再进行冲击荷载的施加，造成了与现实火灾情况下构件受灾情况的差别，而高温下构件抗冲击试验较难实现。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提供一种适用性强，方便组装，构件更换方便且能够保证构件受各种情况高温和冲击耦合灾害的试验装置、系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：一种模拟构件受高温和冲击耦合灾害的试验装置，包括试验炉，所述试验炉能够沿中线拆分成左右炉体且左右炉体用第一卡扣连接；试验炉的左右两端各设置伸缩式加长试验舱且左侧伸缩式加长试验舱的左端口以及右侧伸缩式加长试验舱的右端口各设置试件填装口；试验炉正前方设置观察窗口和温度指示器，温度指示器连接有位于炉内的温度传感器，试验炉顶部设置冲击加荷口，试验炉内部均匀分布加热元件；加热元件配有位于试验炉外部的温度控制器。

试验炉两端设有伸缩式试验舱，可以根据需要快速调节试验炉的长度，以适应构件的长度。试验炉内部的加热元件用于加热构件并通过温度控制器进行调控，温度传感器用于检测试验炉内部的温度并通过温度指示器显示出来；试件填装口用于安装试验构件，分成两部分的炉体可以方便较长的构件的安装，如试验炉先拆分成两部分，构件先穿过一个炉体，然后将另一个炉体移动过来穿过构件并与之前的炉体组合，构件就可以快速进入试验炉内部，便于进行试验，试件填装口还能够配合轴力加载装置对构件进行轴向加载，位于试验炉顶部的冲击加荷口用于冲击装置对构件实施冲击试验，达到模拟高温和冲击灾害耦合的目的。整个试验炉可以完成对构件在加热的同时进行轴向加载和冲击试验，克服了现有技术中存在的无法在高温下对构件实施抗冲击试验的技术问题。

进一步的，还包括设置在试验炉底部的减震支座。

所述减震支座包括内置减震弹簧的上部支座以及连接在上部支座下部的万向轮支座和固定支座；所述万向轮支座的顶部转动安装在上部支座的底部；万向轮支座与固定支座通过卡扣结构实现活动连接：万向轮支座与固定支座连接时，万向轮支座单独支撑试验炉；万向轮支座解除与固定支座的连接时，固定支座支撑试验炉；固定支座上设有用于解除卡扣连接的按键机构。通过按键机构控制该卡扣机构（即第三卡扣）的弹出，方便用脚切换支座形态，试验过程中使用固定支座支撑，移动及组装过程使用万向轮支座。

进一步的，还包括嵌于冲击口下的落锤防护架；所述落锤防护架由两侧拼接并且方便拆卸更换。

落锤防护架呈圆环状结构，圆环状结构的顶部周圈固定有搭接板并通过搭接板卡在冲击加荷口的上端口。落锤防护架用于保护冲击加荷口的内壁不会因落锤冲击而受到损伤。