[发明专利]一种受火钢拱平面外侧移测量装置及方法

说明书

本公开提供一种受火钢拱平面外侧移测量装置及方法，涉及钢拱性能试验设备领域，包括探杆、支座和位移计，探杆一端用于连接钢拱，另一端连接位移计，探杆与支座转动连接，探杆能够从一端获取钢拱平面外侧移带动探杆相对于支座转动，以使位移计测取探杆另一端的位移变化量，将钢拱的平面外侧移通过转动的探杆测量，转动支座结合探杆形成杠杆结构，探杆一端的位移转移到高温试验炉体外部，利用位移计测取高温试验炉外部探杆一端的位移变化，从而间接实时测取高温试验炉体中钢拱构件平面外侧移量，方便灾高温下钢拱平面外稳定性行为的试验研究。

技术领域

本公开涉及钢拱性能试验设备领域，特别涉及一种受火钢拱平面外侧移测量装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

拱型结构为受轴向压力作用为主的结构，是能够充分发挥材料力学性能的结构形式，尤其是钢拱结构，且拱形钢结构在大型公共建筑及地下隧道工程得到了广泛的应用，一旦发生火灾，将会造成巨大的生命财产损失，因此对钢拱结构的抗火性能进行研究是很有必要的。

发明人发现，常温下钢拱的研究已相对比较成熟，且已有研究多针对钢拱平面内的稳定性行为，鲜有关于火灾高温下钢拱平面外弯扭屈曲行为的研究；而在对火灾高温下的钢拱平面外弯扭屈曲分析试验研究中，缺少高温试验炉体中实时测量钢拱构件平面外侧移的相关测量手段及监测方式；难以实现钢拱在受火条件下的形变监测，采用肉眼监测、依据经验判断的方式会导致测量结果误差大，难以满足火灾高温下构件侧向位移测量的需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种受火钢拱平面外侧移测量装置及方法，将钢拱的平面外侧移通过转动的探杆测量，转动支座结合探杆形成杠杆结构，探杆一端的位移转移到高温试验炉体外部，利用位移计测取高温试验炉外部探杆一端的位移变化，从而间接实时测取高温试验炉体中钢拱构件平面外侧移量，方便火灾高温下钢拱平面外稳定性行为的试验研究。

本公开的第一目的是提供一种受火钢拱平面外侧移测量装置，采用以下技术方案：

包括探杆、支座和位移计，探杆一端用于连接钢拱，另一端连接位移计，探杆与支座转动连接，探杆能够从一端获取钢拱平面外侧移带动探杆相对于支座转动，以使位移计测取探杆另一端的位移变化量。

进一步地，所述探杆通过转动副连接支座，探杆轴线与转动副转动轴线垂直，探杆转动轨迹与钢拱平面外侧移轨迹共面。

进一步地，所述探杆一端套设有扣环，探杆能够在扣环内滑动，扣环用于连接钢拱测点并与钢拱共同移动。

进一步地，所述支座包括固定夹、轴承支座和光轴支架，光轴支架通过轴承转动安装在轴承支座上，形成转动连接，轴承支座连接固定夹，用于通过固定夹连接外部加载梁。

进一步地，所述位移计的测量端通过柔性索连接探杆，位移计可拆卸连接有磁吸底座，磁吸底座能够吸附在外部加载梁上以将位移计固定。

进一步地，所述位移计连接处理器，获取位移计测取的探杆端部位移变化量，并计算钢拱平面外侧移量。

本公开的第二目的是提供一种受火钢拱平面外侧移测量方法，利用如上所述的受火钢拱平面外侧移测量装置，包括以下步骤：

依据钢拱的平面外测点位置，布置安装支座；

根据测点位置将探杆转动安装在支座上，一端连接测点并能够相对支座转动；

位移计固定，其测量端通过柔性索连接探杆远离测点的一端；

试验过程中钢拱测点产生位置并改变位移计的测量值，依据测量值计算钢拱测点平面外侧移量。

进一步地，所述支座、位移计均安装在钢拱所处试验炉外部的加载梁上。