[实用新型]K形节点试验装置

说明书

本实用新型公开了一种K形节点试验装置，K形节点试验装置为长期荷载‑局部高温耦合的K形节点试验装置，包括K形节点、长期荷载加载组件和电加热炉；K形节点包括弦杆和两个腹杆，两个腹杆一端焊接在弦杆上使得弦杆和两个腹杆呈K形布置；长期荷载加载组件用于从弦杆的两端端面且沿弦杆轴向相向地对弦杆施加长期荷载；电加热炉包括第一炉和两个第二炉，两个第二炉一端固定在第一炉上使得第一炉和两个第二炉呈K形布置，电加热炉适配地、可拆卸地设置在K形节点的核心区且使得第一炉和两个第二炉分别对应地套设在弦杆和两个腹杆上。本实用新型的K形节点试验装置能够在对K形节点施加长期荷载的同时，对试验的K形节点进行多区域的原位加热。

技术领域

本实用新型涉及结构工程技术领域，尤其是涉及一种K形节点试验装置。

背景技术

在结构服役的全寿命周期中，结构构件和节点会承受长期荷载的作用，尤其是对于混凝土材料，长期荷载作用会加剧混凝土的收缩和徐变，从而对结构的整体性能产生显著影响。K形节点大量出现在如大型桥梁、大跨屋架结构、海洋平台等大型结构中。当在空钢管K形节点的弦杆中灌注混凝土时即形成了钢管混凝土弦杆-钢管腹杆K形连接节点，可有效改善空钢管K形节点承载力低、刚度不足、疲劳性能差等缺点。同时，结构服役期内还会遭受高温的作用，如结构普遍面临着火灾作用的威胁。现代工程结构的高层化、大规模化及用途复合化使得结构火灾发生的因素和风险随之增加，结构火灾规模和危害也有日趋扩大的趋势。节点是结构受力的关键部位，节点在火灾下的力学性能直接影响到结构整体的抗火性能，而长期荷载的存在使K形节点在火灾下的工作机理进一步复杂化，亟需切实可行的试验装置对K形节点在长期荷载-高温耦合下的力学性能进行研究。

进行K形节点的长期荷载-高温耦合试验时，根据真实结构中节点的实际受力状态，往往先通过长期荷载加载组件对构件施加长期荷载，然后再将进行长期荷载加载的节点整体移入加热炉内，按照升温曲线对节点进行升温。上述常用的试验方法有以下几点不便，一是为了实现节点构件的升温，试验必须在有加热炉的场地进行，故经常需考虑试件的运输等因素，试验周期长、成本高，且会对构件的加载造成干扰；同时，现有的加热炉很难提供节点试验所需的边界条件，往往需要对加热炉按照需要提供的边界条件进行改造，实际操作非常困难，且改造成本高昂。二是每次进行试验时，必须在加热炉内吊装试件，且火灾试验完成后，需在试验炉内或再将试件移动出炉对试件进行考察，炉内温度高、灰尘多，试验条件恶劣，而试件火灾后吊装移动出炉的过程中有可能对试验结果造成破坏，如膨胀型防火涂料受火后非常蓬松，容易在试件移动的过程中脱落，极易导致试验数据的不准确，从而使试验失效。故基于现有的试验装置，试验过程繁杂，效率较低，且存在较大的安全隐患。三是在通过试验研究K形节点在长期荷载-高温耦合作用下的结构性能时，如果将节点连同长期荷载加载组件一并在加热炉中升温，那么提供长期荷载的高强螺栓会因高温而逐渐丧失作用；即使对其采用防火保护措施，也很难维持长期荷载的稳定。而如果通过千斤顶等加载设备来替代长期荷载加载组件，不仅难以维持荷载稳定，而且操作非常繁琐。四是现有的加热炉内部温度一致，很难模拟实际火灾的随机性和不均匀性，试验提供的火灾条件与实际情况有所不同。

综上所述，现有的试验装置几乎无法提供理想的、符合工程实际的试验条件。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种K形节点试验装置，能够在对K形节点施加长期荷载的同时，对试验的K形节点进行多区域的原位加热。

根据本实用新型实施例的K形节点试验装置，所述K形节点试验装置为长期荷载-局部高温耦合的K形节点试验装置，包括：

K形节点，所述K形节点包括弦杆和两个腹杆，两个所述腹杆一端焊接在所述弦杆上使得所述弦杆和两个所述腹杆呈K形布置；

长期荷载加载组件，所述长期荷载加载组件用于从所述弦杆的两端端面且沿所述弦杆轴向相向地对所述弦杆施加长期荷载；