[发明专利]承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置

权利要求书

1.一种承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：包括炉体、炉体温度控制系统以及用于给试验管片施加水平力的水平力学加载装置和用于给试验管片施加竖向力的垂直力学加载装置，试验管片的两侧分别支撑在水平力学加载装置上，试验管片的两侧分别与水平力学加载装置接触，所述垂直力学加载装置位于试验管片的上方，与试验管片的上端接触，所述炉体的上方开口，试验管片位于炉体的上方开口处，所述炉体温度控制系统包括炉体加热系统、温度传感器、温度控制器，所述温度传感器与温度控制器的输入端连接，温度控制器的输出端与炉体加热系统连接。

2.如权利要求1所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：所述水平力学加载装置包括左加载梁、右加载梁、左管片支撑座、右管片支撑座、第一动力驱动装置以及横向拉杆，左管片支撑座、右管片支撑座分别位于试验管片的左右两侧，用于分别支撑试验管片的两侧，所述左管片支撑座与左加载梁连接，所述右管片支撑座与第一动力驱动装置连接，所述第一动力驱动装置与右加载梁连接，用于给试验管片施加水平力，所述横向拉杆的左端与左加载梁相连，所述横向拉杆的右端与右加载梁相连；所述垂直力学加载装置包括上加载梁、底座、加载头、竖向拉杆，所述加载头位于试验管片的上方，与试验管片的上端接触，所述加载头与第二动力驱动装置连接，第二动力驱动装置与上加载梁连接，用于给试验管片施加竖向力，所述竖向拉杆的上端与上加载梁相连，竖向拉杆的下端与底座相连。

3.如权利要求2所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：左加载梁、右加载梁固定在底座上。

4.如权利要求2所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：左管片支撑座、右管片支撑座均包括座体以及用于支撑试验管片的支撑板，所述支撑板倾斜设置在座体上，左管片支撑座上的支撑板与右管片支撑座上的支撑板相对设置，两支撑板上端之间的间距大于两支撑板下端之间的间距。

5.如权利要求1所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：所述试验管片的两侧下端分别设有用于隔热的石棉。

6.如权利要求2所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：所述右管片支撑座与第一动力驱动装置之间设有水平压力传感器；所述加载头与第二动力驱动装置之间设有竖向压力传感器，水平压力传感器、竖向压力传感器分别与压力控制器的输入端连接，压力控制器的输出端与动力驱动系统连接，动力驱动系统用于控制第一动力驱动装置、第二动力驱动装置，实现对试验管片施加压力的调节；

第一动力驱动装置、第二动力驱动装置采用液压千斤顶。

7.如权利要求6所述的承载状态下盾构隧道管片结构火灾损伤测试试验装置，其特征在于：在压力控制器中设置要施加的水平目标压力P_h及竖向目标压力P_v以及设定值m，压力控制器控制动力驱动系统施加压力；

竖向压力传感器、水平压力传感器分别将测得的水平压力P₁、竖向压力P₂输入给压力控制器，压力控制器进行如下判断：当P₁-P_h＜0且时，压力控制器控制第一动力驱动装置输出端继续靠近管片，当P₁-P_h＜0且时，压力控制器控制第一动力驱动装置输出端减缓靠近管片，直到P₁＝P_h停止；当P₂-P_v＜0且时，压力控制器控制第二动力驱动装置输出端继续靠近管片，当P₂-P_v＜0且时，压力控制器控制第二动力驱动装置输出端减缓靠近管片，直到P₂＝P_v停止；当P₁＝P_h，P₂＝P_v后，压力控制器控制第一动力驱动装置、第二动力驱动装置的输出端与管片的相对位置保持恒定，以目标压力Ph、Pv进行试验。