[发明专利]一种移动式高温耦合环境多维空间自平衡加载系统

说明书

本发明公开了一种移动式高温耦合环境多维空间自平衡加载系统，包括两个能够在轨道上行走的移动式反力框架，所述移动式反力框架包括设有行走装置的地脚钢梁、固定在地脚钢梁上的框架主体以及设在框架主体顶部的三维导向装置，所述三维导向装置与高温自感知加载梁的外壁滑动连接并对其起到支撑作用；其利用作动器配合移动式反力框架，通过拉力代替传统压力，最大程度上解决实验室净高受限问题，能够始终保持自感知加载梁的竖向加载，温度传感器设有超温自动报警单元，通过该温度传感器可实现加载梁的超温自动报警功能，保证试验过程中的人机安全。

技术领域

本发明涉及火灾或震火耦合技术领域，具体涉及一种移动式高温耦合环境多维空间自平衡加载系统。

背景技术

当前，多灾种耦合致灾机理与防控研究已上升为国家重大需求，其中地震与火灾是发生最频繁的耦合灾害，可能会衍生重大事故灾难。目前通常利用低周往复加载试验模拟地震损伤而后进行抗火试验。在低周往复加载试验中，常规做法是在试件上方放置加载梁，作动器作用在加载梁上方施加竖向力，水平力则通过水平作动器施加，随后进行火灾试验。但在整个试验过程中存在以下问题：（1）加载梁无法在明火高温下使用，给下一步抗火试验带来困难；（2）水平、竖向力同时施加，传统做法技术难度大，操作复杂，并且往往不能保证竖向力完全垂直加载；（3）竖向作动器一般在加载梁上方，此做法一方面在火灾试验中，需要解决作动器明火高温下工作问题；另一方面，在做足尺试验中实验室净高往往受限。因此当前的试验装置操作复杂，条件受限较多，不能很好地满足震火耦合环境的使用需求要求。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种移动式高温耦合环境多维空间自平衡加载系统，其利用作动器配合移动式反力框架，通过拉力代替传统压力，最大程度上解决实验室净高受限问题，能够始终保持自感知加载梁的竖向加载。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种移动式高温耦合环境多维空间自平衡加载系统，包括两个能够在轨道上行走的移动式反力框架以及架设在两个移动式反力框架顶部的高温自感知加载梁，所述移动式反力框架包括设有行走装置的地脚钢梁、固定在地脚钢梁上的框架主体以及设在框架主体顶部的三维导向装置，所述三维导向装置供高温自感知加载梁嵌入并对其起到支撑作用；所述框架主体包括两个竖向布置的钢立柱，两个所述钢立柱之间连接有能够调整固定位置的框架次梁和框架主梁，两个所述钢立柱的下端均固定在地脚钢梁上，所述三维导向装置设在两个钢立柱之间并且能够沿着框架主体上下滑动，所述框架主梁上端面固定有作动器，所述作动器外围设有阻热罩并且其顶部与三维导向装置底部球铰连接，所述地脚钢梁上还固定有立柱提升缸，所述立柱提升缸伸出端顶部固定在框架主梁下端面。

优选地，所述三维导向装置包括矩形加载框，所述矩形加载框底部设有用于连接作动器的固定连接架，所述矩形加载框的左右两侧板上分别活动连接有一个移动垂板，所述移动垂板上设有若干均布的垂板滚轴组，所述矩形加载框上下两侧板上分别设有若干均布的平板滚轴组，所述垂板滚轴组、平板滚轴组中滚轮的滚动方向与高温自感知加载梁长度方向一致，所述三维导向装置的左右两侧还设有便与其安装在移动式反力框架内部且呈“匚”形的三面滚轴组，所述三面滚轴组的滚轮能够嵌入移动式反力框架内部并垂向转动。

优选地，所述框架次梁和框架主梁通过位置调节系统调节固定位置，所述位置调节系统包括若干螺纹连接在框架主梁和框架次梁上的螺栓，所述钢立柱上均布有若干列与螺栓相适配的栓孔。

优选地，所述地脚钢梁的四角底部设有能够嵌入固定在地槽内的支撑座，所述支撑座与地槽通过地脚螺栓可拆卸式连接，所述地脚钢梁的底部还设有与轨道相适配的行走装置，所述行走装置包括固定在地脚钢梁底部的顶升上钢板，所述顶升上钢板下端面通过若干均布的行走顶升缸连接有顶升下钢板，所述顶升下钢板下端面四角还分别设有与轨道适配的反力框架滑轮组，所述顶升上钢板与顶升下钢板之间还螺纹连接有若干限位张紧螺栓。