[发明专利]一种节点抗火试验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑结构抗火试验装置，具体是一种节点抗火试验装置，属于建构筑结构防灾减灾试验技术领域。

背景技术

为减少建筑火灾造成的经济损失和人员伤亡，需要对建筑结构进行抗火设计，关键部位要进行抗火试验。节点是框架结构受力的关键部位，节点的安全可靠是保证整个结构正常工作的前提。

一般而言，常温下节点的变形较小，承受的荷载组合也较简单，多考虑其承受剪力或弯矩作用的行为，而且通常认为节点在整个建筑生命周期内所受荷载保持恒定不变。而在受到诸如火灾、地震、爆炸等极端荷载作用时，梁和柱可能发生大变形但不容易发生断裂破坏，会造成节点的受力的复杂化，甚至可能引发节点的破坏，造成梁柱之间传力路径的中断。

现有技术中节点抗火试验的组件模型中所考虑的节点受力形式较为简单，通常为纯弯或拉弯，而轴向力和扭转力考虑较少，更缺乏节点梁轴向受力和承受扭转力的试验手段。

发明内容

本发明目的在于提供一种节点抗火试验装置，该装置能够完成节点梁在承受扭转力作用下的抗火试验工作。

为了实现上述目的，一种节点抗火试验装置，包括试验炉、反力体、节点柱加载机构和第一节点梁加载机构，所述节点柱加载机构和第一节点梁加载机构分别置于反力体顶部，节点柱加载机构包括压力部件Ⅰ、传感器Ⅰ和加载梁Ⅰ，压力部件Ⅰ、传感器Ⅰ和加载梁Ⅰ顺序设置。第一节点梁加载机构包括压力部件Ⅱ、传感器Ⅱ和加载梁Ⅱ，压力部件Ⅱ、传感器Ⅱ和加载梁Ⅱ顺序设置，还包括拉力部件Ⅱ和拉力传感器Ⅱ，压力部件Ⅱ和拉力部件Ⅱ平行设置，拉力传感器Ⅱ置于拉力部件Ⅱ和加载梁Ⅱ之间。

本发明能够完成钢结构、钢筋混凝土结构或钢与混凝土组合结构的节点梁在扭转力作用时的抗火试验。做节点扭转试验时，第一节点梁加载机构的压力部件Ⅱ施加压力，拉力部件Ⅱ施加拉力，给予节点梁一个扭转力，实现节点承受扭力时的抗火试验条件，结合拉弯或压弯试验，使得节点抗火试验条件进一步贴近真实火灾情况下节点受力情况，提高了建筑安全设计水平。

附图说明

图1为单节点抗火试验装置正视图；

图2为双节点抗火试验装置正视图；

图3为扭转作用施加时加载点的三维轴测图；

图中：1、节点柱加载机构，2、第一节点梁加载机构，3、第一节点梁轴向加载机构，4、第二节点梁加载机构，5、第二节点梁轴向加载机构，6、试验炉，7、反力体，8、节点柱，9、节点梁，10、节点柱防火区，11、压力部件Ⅰ，12、传感器Ⅰ，13、加载梁Ⅰ，21、压力部件Ⅱ，22、传感器Ⅱ，23、加载梁Ⅱ，24、拉力部件Ⅱ，25、拉力传感器Ⅱ，31、压力部件Ⅲ，32、传感器Ⅲ，33、加载梁Ⅲ。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和图3所示，本发明一种节点抗火试验装置，包括试验炉6、反力体7、节点柱加载机构1和第一节点梁加载机构2，所述节点柱加载机构1和第一节点梁加载机构2分别置于反力体7顶部，节点柱加载机构1包括压力部件Ⅰ11、传感器Ⅰ12和加载梁Ⅰ13，压力部件Ⅰ11、传感器Ⅰ12和加载梁Ⅰ13顺序设置。第一节点梁加载机构2包括压力部件Ⅱ21、传感器Ⅱ22、加载梁Ⅱ23、拉力部件Ⅱ24和拉力传感器Ⅱ25，压力部件Ⅱ21、传感器Ⅱ22和加载梁Ⅱ23顺序设置，压力部件Ⅱ21和拉力部件Ⅱ24平行设置，拉力传感器Ⅱ25置于拉力部件Ⅱ24和加载梁Ⅱ23之间。

由于在火灾中，节点梁9会受热膨胀，在框架结构的限制下会受到轴向压力，为试验进一步符合实际情况，本发明还包括第一节点梁轴向加载机构3，所述第一节点梁轴向加载机构3设置在反力体7侧面，包括压力部件Ⅲ31、传感器Ⅲ32和加载梁Ⅲ33，压力部件Ⅲ31、传感器Ⅲ32和加载梁Ⅲ33顺序设置。

因为在框架结构中，节点不是独立存在的，单节点试验还不能反映节点在受热过程中的真实情况，为进一步反映节点在受热过程中的真实情况，如图2所示，本发明还包括第二节点梁加载机构4和第二节点梁轴向加载机构5；第二节点梁加载机构4设置在反力体7底部，结构与第一节点梁加载机构2结构相同；第二节点梁轴向加载机构5设置在第一节点梁轴向加载机构3下方，结构与第一节点梁轴向加载机构3结构相同

在进行双节点试验时，为避免两个节点之间的节点柱受热过多而变软、变形，影响试验工作，在所述试验炉6内部设置节点柱防火区10。