[发明专利]弹簧或阻尼器边界约束多约束钢筋混凝土板抗火试验系统

说明书

一种弹簧、阻尼器边界约束多约束钢筋混凝土板抗火试验系统，包括边界约束装置、反力架、加载物、控制及数据采集装置和试验炉装置，钢筋混凝土试验板放置在试验炉装置上，加载物放置在钢筋混凝土试验楼板上，反力架布置在试验炉装置四周，边界约束装置设在反力架与钢筋混凝土试验楼板之间，控制及数据采集装置分别对边界约束装置和试验炉装置进行控制和数据采集，所述边界约束装置有两种方案分别为弹簧边界约束装置和阻尼器边界约束装置；本发明可深入研究钢筋混凝土板的火灾行为以及不同的边界约束作用对钢筋混凝土板抗火性能的影响规律，并且试验技术与实际建筑结构构件约束更相符合。

技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土楼板抗火试验系统，具体是一种利用弹簧或阻尼器进行边界约束的钢筋混凝土楼板抗火试验系统，从而获得不同边界约束作用对钢筋混凝土楼板抗火性能的影响规律，属于建筑结构防灾减灾技术领域。

背景技术

近年来，我国正处于经济快速发展时期，每年数十亿平方米的建筑不断建成，其中钢筋混凝土板是最重要的水平承重构件，在多层建筑、高层建筑以及新型装配式建筑中被普遍应用。

火灾中，钢筋混凝土楼板直接承受火荷载，由于板厚较小，钢筋保护层较薄，致使火灾时钢筋混凝土楼板是受火面积最大、损伤最严重的构件之一，是整个结构抗火中较为薄弱的环节。

为了评估混凝土板的抗火性能，要求在规范规定的条件下(包括升温、压力、加载以及受火等条件)，采用标准耐火试验进行检测。当前，大多数钢筋混凝土板的抗火试验仅考虑单一的边界约束，混凝土板只可以发生一定程度的自由变形。而在实际情况中，高温下混凝土楼板由于其变形受到相邻楼板的约束会表现出与单独楼板构件明显不同的特性。

然而，现有混凝土板试验系统施加边界约束时，需要对一个板单独设计边界约束试验方案，当边界条件复杂或者需要对多个板进行边界约束时，进行连续试验时往往需要拆解试验炉，重新改造试验炉结构，这样不仅会造成时间和资源的浪费，对一些复杂的边界条件也难以模拟。因此，研究一种适应多种边界条件的火灾试验系统具有重要的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种弹簧或阻尼器边界约束多约束钢筋混凝土板抗火试验系统，可深入研究钢筋混凝土板的火灾行为以及不同的边界约束作用对钢筋混凝土板抗火性能的影响规律，并且试验技术与实际建筑结构构件约束更相符合。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：包括边界约束装置、反力架、加载物、控制及数据采集装置和试验炉装置，钢筋混凝土试验板放置在试验炉装置上，加载物放置在钢筋混凝土试验板上，反力架布置在试验炉装置四周，边界约束装置设在反力架与钢筋混凝土试验板之间，控制及数据采集装置分别对边界约束装置和试验炉装置进行控制和数据采集，所述边界约束装置有两种方案分别为弹簧边界约束装置和阻尼器边界约束装置；所述弹簧边界约束装置包括作动器装置、铰支座、弹簧和激光测距传感器；作动器装置包括作动器、电液伺服阀Ⅰ和多顶分流阀，作动器一端固定在反力架的反力梁上，另一端与弹簧端板连接，弹簧的另一个端板固定在铰支座上，激光测距传感器固定在弹簧中心远离钢筋混凝土试验板一侧的弹簧端板上，铰支座对称布置在钢筋混凝土试验板约束梁上下两边，上下的铰支座间间距与钢筋混凝土试验板及约束梁的尺寸相配合；单个弹簧边界约束装置具有两个弹簧、两个作动器装置和两个铰支座，作动器装置的作用使弹簧产生一定的位移；多个弹簧边界约束装置按适当间距均布在板边四周，多个弹簧边界约束装置的作动器装置之间并联，并联的作动器装置中的电液伺服阀Ⅰ与多顶分流阀相连接，两个弹簧边界约束装置之间的距离与钢筋混凝土试验板的尺寸相配合；所述阻尼器边界约束装置包括液压阻尼器和测速传感器，液压阻尼器的一端通过关节轴承连接在铰支座上，其另一端通过螺栓固定在反力梁上，测速传感器固定在液压阻尼器的关节轴承一端。