鋼筋混凝土殼抗火試驗系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型專利涉及一種鋼筋混凝土殼抗火試驗系統，具體是一種利用千斤頂進行豎向加載的鋼筋混凝土殼抗火試驗系統，屬于建構筑結構防災減災技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的高速發展，人們生活水平和質量得以較大的提高，近年來鋼筋混凝土殼結構在建筑、能源、海洋工程及航空航天等工業領域有著廣泛的應用，建構筑物一旦失火，對人們的生命和財廣造成巨大損失。
[0003]建筑構件的耐火等級主要是根據標準的耐火試驗測得的，即在規定的升溫條件、壓力條件、加載條件、受火條件等要求下，檢測墻、柱、梁、板、殼等構件能否滿足穩定性、完整性、絕熱性等要求，研宄現有結構的抗火性能以及如何通過合理設計來提高建筑結構、構件的抗火能力是當前建筑火災領域研宄的重要課題。
[0004]鋼筋混凝土殼具有很好的空間傳力性能，能以較小的構件厚度形成承載能力高、剛度大的承重結構，能兼承重結構和圍護結構的雙重作用，因而廣泛應用于建筑結構中。當建筑發生火災時，其受火面積加大，受火相對嚴重。如果鋼筋混凝土殼坍塌，會帶來較為嚴重的后果，因此研宄結構中鋼筋混凝土殼在火災中的抗火性能，進行合理的抗火設計，具有重要的意義。
[0005]目前國內對于鋼筋混凝土殼的抗火性能研宄較少且處于數值模擬階段，抗火試驗研宄較少。大多數的鋼筋混凝土殼的抗火實驗沒有考慮受力變化對其抗火性能的影響，致使實驗測試結果與實際應用環境數據不符，結果失真。因此研宄不同受力環境下鋼筋混凝土殼在火災中的抗火性能，進行合理的抗火設計，具有重要的意義。

【發明內容】

[0006]針對上述現有技術存在的問題，本實用新型專利提供一種鋼筋混凝土殼抗火試驗系統，通過對鋼筋混凝土殼施加不同的約束來分析其抗火性能的規律，進而根據試驗數據指導鋼筋混凝土殼的抗火設計，提高其抗火性能。
[0007]為了實現上述目的，鋼筋混凝土殼抗火試驗系統，包括試驗爐裝置、加載裝置和控制及數據采集裝置，試驗爐裝置包括爐體、槽型支撐、一體式燃燒器、供油管道和爐底板，所述的槽型支撐截面是槽鋼型結構，其槽口寬度尺寸與鋼筋混凝土殼的厚度尺寸配合，且鋼筋混凝土殼卡入槽口內部，一體式燃燒器的噴口朝向爐體內部設置，一體式燃燒器的進油孔與供油管道連通，供油管道設置在爐體外部并環繞爐體，供油管道與燃油供給機構及燃油箱連通；爐底板固定連接在爐體底部，上面設置有與排煙通道連通的煙道口 ；控制及數據采集裝置包括中央處理器、火焰控制回路、溫度采集回路、位移采集回路和應變采集回路，中央處理器與數據采集儀、一體式燃燒器上的電子伺服閥及點火器電連接，數據采集儀與爐溫熱電偶電連接，
[0008]還包括鋼筋混凝土梁、墊板和固定鉸支座，鋼筋混凝土梁固定在爐體的上端面，墊板焊接在鋼筋混凝土梁上，墊板和固定鉸支座之間設置有與控制及數據采集裝置的應變采集回路電連接的拉壓傳感器；槽型支撐安裝在固定鉸支座上；加載裝置包括支撐柱、反力梁、加載梁、千斤頂和傳力桿，支撐柱設置在試驗爐裝置的四角，與反力梁連接組合成整體框架，所述的加載梁通過連接孔與反力梁連接，加載梁梁底布置一個或多個與控制及數據采集裝置的應變采集回路電連接的拉壓傳感器，每個拉壓傳感器連接有一個千斤頂，每個千斤頂固定連接有傳力桿，傳力桿伸入鋼筋混凝土殼內，通過螺帽固定在鋼筋混凝土殼的加載點位置。
[0009]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的試驗爐裝置還包括水循環管道，水循環管道包裹于排煙通道外部、并通過電子伺服閥與水泵連接；所述的控制及數據采集裝置還包括爐溫控制回路，中央處理器與水循環管道上的電子伺服閥電連接。
[0010]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的爐體采用耐火材料保護，爐墻上設置有燃燒器安裝孔，柔性耐火材料粘貼在固定鉸支座及其周圍，并用柔性耐火材料填充鋼筋混凝土殼與爐體之間的縫隙；伸入鋼筋混凝土殼內的傳力桿外面包裹剛性耐火材料。
[0011]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的柔性耐火材料采用耐火纖維棉，剛性耐火材料采用耐火陶瓷管。
[0012]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的千斤頂采用同步液壓千斤頂。
[0013]作為本實用新型的進一步改進方案，鋼筋混凝土殼的加載點位置的上下表面分別設置墊塊，在墊塊與鋼筋混凝土殼之間分別設置橡膠墊片。
[0014]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的墊塊采用耐火鋼，所述的橡膠墊片采用耐火硅橡膠。
[0015]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的墊塊與鋼筋混凝土殼接觸的面加工成與鋼筋混凝土殼適配的凹面狀。
[0016]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的爐體上設置觀火孔。
[0017]與現有技術相比，本鋼筋混凝土殼抗火試驗系統利用千斤頂進行豎向加載，以模擬現實中的結構應力。能夠深入研宄鋼筋混凝土殼的火災行為以及豎向均布或集中拉壓荷載作用對鋼筋混凝土殼抗火性能的影響規律。試驗系統安裝、拆卸方便，試驗效率高；爐內溫度采用熱電偶測量，可對爐內溫度進行實時監控，并能隨時進行調節；由于設有溫度采集回路、位移采集回路和應變采集回路，因此可以同時測量試驗殼內混凝土和鋼筋的溫度、板平面內、外位移和鋼筋應變等參數。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2是圖1的俯視圖；
[0020]圖3是圖1的A-A向剖視圖；
[0021]圖4是本實用新型的鋼筋混凝土殼加載點位置的部件結構示意圖。
[0022]圖5是圖1的B處局部放大圖。
[0023]圖中:1.1、爐體，1.2、鋼筋混凝土梁，1.3、墊板，1.4、固定鉸支座，1.5、槽型支撐，
1.6、一體式燃燒器，1.7、供油管道，1.8、爐底板，2.1、支撐柱，2.2、反力梁，2.3、加載梁，
2.4、千斤頂，2.5、傳力桿，2.6、螺帽，2.7、墊板，2.8、橡膠墊片，3.1、拉壓傳感器，3.2、爐溫熱電偶，4、鋼筋混凝土殼，5、柔性耐火材料，6、剛性耐火材料，7、排煙通道，8、煙道口，9、水循環管道，10、水泵，11、燃油供給機構及燃油箱。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0025]如圖1至5所示，本鋼筋混凝土殼抗火試驗系統，包括試驗爐裝置、加載裝置和控制及數據采集裝置，試驗爐裝置包括爐體(1.1)、槽型支撐(1.5)、一體式燃燒器(1.6)、供油管道(1.7)和爐底板(1.8)，所述的槽型支撐(1.5)截面是槽鋼型結構，其槽口寬度尺寸與鋼筋混凝土殼(4)的厚度尺寸配合，且鋼筋混凝土殼(4)卡入槽口內部，一體式燃燒器(1.6)的噴口朝向爐體(1.1)內部設置，一體式燃燒器(1.6)的進油孔與供油管道(1.7)連通，供油管道(1.7)設置在爐體(1.1)外部并環繞爐體(1.1)，供油管道(1.7)與燃油供給機構及燃油箱(11)連通；爐底板(1.8 )固定連接在爐體(1.1)底部，上面設置有與排煙通道(7)連通的煙道口(8);控制及數據采集裝置包括中央處理器、火焰控制回路、溫度采集回路、位移采集回路和應變采集回路，中央處理器與數據采集儀、一體式燃燒器(1.6)上的電子伺服閥及點火器電連接，數據采集儀與爐溫熱電偶(3.2)電連接，
[0026]還包括鋼筋混凝土梁(1.2)、墊板(1.3)和固定鉸支座(1.4)，鋼筋混凝土梁(1.2)固定在爐體(1.0的上端面，墊板(1.3)焊接在鋼筋混凝土梁(1.2)上，墊板(1.3)和固定鉸支座(1.4)之間設置有與控制及數據采集裝置的應變采集回路電連接的拉壓傳感器(3.1.1);槽型支撐(1.5)安裝在固定鉸支座(1.4)上；加載裝置包括支撐柱(2.1)、反力梁(2.2)、加載梁(2.3)、千斤頂(2.4)和傳力桿(2.5)，支撐柱(2.1)設置在試驗爐裝置的四角，與反力梁(2.2)連接組合成整體框架，所述的加載梁(2.3)通過連接孔與反力梁(2.2)連接，加載梁(2.3)梁底布置一個或多個與控制及數據采集裝置的應變采集回路電連接的拉壓傳感器(3.1.2)，每個拉壓傳感器(3.1.2)連接有一個千斤頂(2.4)，每個千斤頂固定連接有傳力桿(2.5)，傳力桿(2.5)伸入鋼筋混凝土殼(4)內，通過螺帽(2.6)固定在鋼筋混凝土殼(4)的加載點位置。
[0027]作為本實用新型的進一步改進方案，所述的試驗爐裝置I還包括水循環管道9，水循環管道