[发明专利]一种城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，其特征在于，包括反力装置、力加载装置、高温加载装置及综合管廊试件(4)，

所述综合管廊试件(4)为标准单节单仓城市地下综合管廊，其为钢筋混凝土结构，综合管廊试件(4)的端部截面为矩形，综合管廊试件(4)设置在反力装置内部；

所述反力装置是由反力横梁(1)、反力侧墙(2)及反力台座(3)焊接而成的闭合框架式结构；

所述力加载装置包括竖向千斤顶(5)和水平千斤顶(6)，竖向千斤顶(5)均匀布置在综合管廊试件(4)的顶板上，用于模拟覆土均布荷载；水平千斤顶(6)分布在综合管廊试件(4)的两侧墙板上，且两侧墙板上的水平千斤顶(6)呈对称设置，处在同一侧墙板呈上下布置的水平千斤顶(6)为一组，且在同一侧墙板上设置有多组水平千斤顶(6)，用于模拟墙板两侧自上而下随埋深荷载不断增大的土压力；

所述高温加载装置包括加热连接装置(7)及电加热板(8)，加热连接装置(7)设置在综合管廊试件(4)的端部，加热连接装置(7)由铁板及角钢焊接呈凹型，中部开洞，洞口尺寸与综合管廊试件(4)的端部尺寸一致；电加热板(8)设置在加热连接装置(7)的外部，电加热板(8)和加热连接装置(7)通过U型卡(9)卡在一起形成紧密连接；

所述耐高温摄像装置(10)为布置在综合管廊试件(4)内部的耐高温摄像装置，其镜头可自由旋转。

2.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，其特征在于，所述综合管廊试件(4)分为整浇式管廊和装配叠合式管廊，整浇式管廊即一次浇筑成型，装配叠合式管廊则为预制顶板、底板及两侧墙板，进行二次浇筑，装配组合成型。

3.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，其特征在于，在所述反力台座(3)上布置有钢垫块(11)，用于使得综合管廊试件(4)的顶板与底板所受荷载大小一致，方向相反。

4.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，其特征在于，所述加热连接装置(7)内部填装有最高可耐1000℃的耐高温的陶瓷纤维毯。

5.根据权利要求1所述的城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，其特征在于，所述耐高温摄像装置(10)型号为YB－FL800G，耐高温可达2000℃。

6.一种城市地下综合管廊结构火灾行为试验方法，其特征在于，该方法采用权利要求1-5任意一项所述的城市地下综合管廊结构火灾行为试验装置，具体包括如下步骤：

1)常温加载阶段

吊装综合管廊试件(4)至试验指定位置，安装加热连接装置(7)及电加热板(8)，使用U型卡(9)将加热连接装置(7)及电加热板(8)进行固定；在室温下，启动竖向千斤顶(5)对综合管廊试件(4)的顶板进行分级加载，加载至顶板覆土荷载设计值；启动水平千斤顶(6)对综合管廊试件(4)两侧墙板进行加载，分别加载至埋置深度土压力荷载设计值；

2)恒载升温阶段

保持各竖向千斤顶(5)及各水平千斤顶(6)荷载不变，启动电加热板(8)，按照ISO834标准升温曲线对综合管廊试件(4)进行高温加载；

3)恒载降温阶段

关闭电加热板(8)，保持各竖向千斤顶(5)及各水平千斤顶(6)荷载不变，采取降温措施，等待综合管廊试件(4)内部温度完全降至室温；

4)火灾后加载阶段

保持室温，分级增大各竖向千斤顶(5)及各水平千斤顶(6)荷载，直至综合管廊试件(4)的结构失效，其无法继续承载、持荷，此时综合管廊试件(4)的荷载值即为结构火灾后极限承载力。