一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 104215653 A (43)申请公布日 2014.12.17 CN 104215653 A (21)申请号 201410420317.0 (22)申请日 2014.08.25 G01N 25/00(2006.01) (71)申请人 中国矿业大学 地址 221000 江苏省常州市南郊翟山 (72)发明人 王勇 袁广林 李志奇 师丽霞 董毓利 (74)专利代理机构 徐州市淮海专利事务所 32205 代理人 华德明 (54) 发明名称 一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验 系统 (57) 摘要 本发明公开了一种千斤顶边界约束钢筋混凝 土板抗火试验系统， 包括试验炉装置。

2、 （1） 、 边界约 束装置 （2） 、 加载物 （3）和控制及数据采集装置 （4） ， 炉体 （1.1） 顶面和钢筋混凝土试验楼板 （5） 之间设置钢球 （1.2）和钢滚轴 （1.3） ； 边界约束 装置包括槽型支撑 （2.1） 、 钢支撑 （2.2） 、 钢绞线 （2.4） 、 千斤顶 （2.5） 和钢绞线夹具 （2.6） ； 控制及 数据采集装置包括中央处理器、 火焰控制回路、 温 度采集回路、 位移采集回路、 应变采集回路和千斤 顶控制回路。本抗火试验系统通过对构件边界施 加约束的方式来近似考虑火灾中结构相邻构件之 间的相互作用， 便于研究不同的边界约束作用对 钢筋混凝土板抗火性能的影。

3、响规律。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书6页 附图5页 (10)申请公布号 CN 104215653 A CN 104215653 A 1/2 页 2 1. 一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 包括试验炉装置 （1） 、 边界约束 装置 （2） 、 加载物 （3）和控制及数据采集装置 （4） ， 试验炉装置 （1）包括炉体 （1.1） 、 炉底 板 （1.4） 、 供油管道 （1.5） 、 一体式燃烧器 （1.6） 、 炉温热电偶 （1.7）和排烟通道 （1.。

4、8） ， 炉 体 （1.1） 采用耐火材料保护， 包括拼装炉墙和连接件， 拼装炉墙之间通过连接件连接， 炉体 （1.1） 上设置有燃烧器安装孔 ； 炉底板 （1.4） 固定连接在炉体 （1.1） 底部， 上面设有排烟口 ； 供油管道 （1.5） 环绕地设置在炉体 （1.1） 外部， 供油管道 （1.5） 与燃油箱及燃油供给机构 （7） 连通 ； 一体式燃烧器 （1.6） 的喷口面向炉体 （1.1） 内部设置， 并穿过炉体 （1.1） 上的燃 烧器安装孔安装在供油管道 （1.5） 上且与供油管道 （1.5） 连通， 一体式燃烧器 （1.6） 与供油 管道 （1.5） 的连接处安装连接有电子伺服阀。

5、及点火器 ； 炉温热电偶 （1.7） 设置在炉体1.1内 壁上部 ； 排烟通道 （1.8） 与炉底板 （1.4） 的排烟口连通 ； 加载物 （3） 放置在钢筋混凝土试验楼板 （5） 上 ； 控制及数据采集装置 （4） 包括中央处理器、 火焰控制回路、 温度采集回路、 位移采集回 路和应变采集回路， 中央处理器与一体式燃烧器 （1.6） 上的电子伺服阀及点火器电连接 ； 中央处理器与数据采集仪电连接， 数据采集仪与炉温热电偶 （1.7） 电连接， 数据采集仪与设 置在钢筋混凝土试验楼板 （5） 内部的测量混凝土和钢筋温度的热电偶电连接 ； 数据采集仪 与设置在钢筋混凝土试验楼板 （5） 平面上的。

6、测量楼板平面内、 外位移的位移传感器电连接 ； 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 （5） 内部的测量钢筋应变的应变片电连接 ； 其特征在于， 所述的炉体 （1.1） 顶面和钢筋混凝土试验楼板 （5） 之间设置钢球 （1.2） 和 钢滚轴 （1.3） ， 用柔性耐火材料 （6） 填充钢球 （1.2） 和钢滚轴 （1.3） 之间的空隙 ； 所述的边界约束装置 （2）包括槽型支撑 （2.1） 、 钢支撑 （2.2） 、 钢绞线 （2.4） 、 千斤顶 （2.5） 和钢绞线夹具 （2.6） ； 槽型支撑 （2.1） 设置在钢筋混凝土试验楼板 （5） 相对位置的板边上， 至少对称设置一 对， 槽型支。

7、撑 （2.1） 截面是槽钢型机构， 其槽口宽度尺寸与钢筋混凝土试验楼板 （5） 的厚度 尺寸配合， 且钢筋混凝土试验楼板 （5） 卡入槽口内部 ； 一个或多个垂直于钢筋混凝土试验楼板 （5） 的钢支撑 （2.2） 沿槽型支撑 （2.1） 长度方 向均匀对称布置在每个槽型支撑 （2.1） 背面上， 每个钢支撑 （2.2） 均通过与其固定连接的 连接部件 （2.3） 与槽型支撑 （2.1） 背面连接 ； 对称设置的钢支撑 （2.2） 通过钢绞线 （2.4） 连接， 钢绞线 （2.4） 外部设有刚性耐火材料 保护层保护层 （9） ， 钢绞线 （2.4） 一端连接千斤顶 （2.5） ， 另一端穿过两边。

8、的钢支撑 （2.2） 的 上部或下部后用钢绞线夹具 （2.6） 夹持， 一组对称的钢支撑 （2.2） 上设置上、 下两根钢绞线 （2.4） 、 两个千斤顶 （2.5） 和两个钢绞线夹具 （2.6） ， 且两个千斤顶 （2.5） 和两个钢绞线夹具 （2.6） 截面方向上对角设置， 各个千斤顶 （2.5） 并联后与多顶分流阀 （10） 连接， 多顶分流阀 （10） 与泵站连接 ； 所述的控制及数据采集装置 （4） 还包括千斤顶控制回路， 中央处理器与多顶分流阀 （10） 电连接。 2. 根据权利要求 1 所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在于， 所述的试验炉装置 （1） 还包括。

9、水循环管道 （1.9） ， 水循环管道 （1.9） 包裹于排烟通道 （1.8） 外部、 并通过电子伺服阀与水泵 （8） 连接 ； 所述的控制及数据采集装置 （4） 还包括炉温控制 回路， 中央处理器与水循环管道 （1.9） 上的电子伺服阀电连接。 权 利 要 求 书 CN 104215653 A 2 2/2 页 3 3. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的钢支撑 （2.2） 上至少设置上、 下两个对称设置的连接部件 （2.3） ， 两个连接部件 （2.3） 之间的间距与槽型支撑 （2.1） 的背面宽度尺寸配合， 每个钢支撑 （2.2） 均通。

10、过连接部 件 （2.3） 卡接在槽型支撑 （2.1） 背面上。 4. 根据权利要求 3 所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在于， 所述的连接部件 （2.3） 是钢管， 其轴线平行于钢筋混凝土试验楼板 （5） 板面设置， 每个钢支 撑 （2.2） 均通过穿入钢管内的连接杆互相连接在一起。 5. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的钢球 （1.2） 和钢滚轴 （1.3） 直径尺寸设置为 80 100 。 6. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的钢球 （1.2） 之间的间距取。

11、钢筋混凝土试验楼板 （5） 板厚的 3 5 倍。 7. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的千斤顶 （2.5） 选用同步空心液压千斤顶。 8. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的柔性耐火材料 （6） 选用耐火纤维棉。 9. 根据权利要求1或2所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征在 于， 所述的刚性耐火材料保护层 （9） 选用耐火陶瓷管， 并用耐火纤维棉将陶瓷管内的空隙填 充密实。 10. 根据权利要求 1 或 2 所述的千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统， 其特征 在。

12、于， 所述的炉体 （1.1） 上设置观火孔。 权 利 要 求 书 CN 104215653 A 3 1/6 页 4 一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统 技术领域 0001 本发明涉及一种钢筋混凝土楼板抗火试验系统， 具体是一种利用千斤顶进行边界 约束的钢筋混凝土楼板抗火试验系统， 从而获得不同边界约束作用对钢筋混凝土楼板抗火 性能的影响规律， 属于建筑结构防灾减灾技术领域。 背景技术 0002 随着我国经济的高速发展， 人们生活水平和质量得以较大的提高， 近年来国内高 层建筑大量涌现， 建筑物一旦失火， 对人们的生命和财产将造成巨大损失。 0003 建筑构件的耐火等级主要是根据标准的耐。

13、火试验测得的， 即在规定的升温条件、 压力条件、 加载条件、 受火条件等要求下， 检测墙、 柱、 梁、 楼板等构件能否满足稳定性、 完整 性、 绝热性等要求， 研究现有结构的抗火性能以及如何通过合理设计来提高建筑结构、 构件 的抗火能力是当前建筑火灾领域研究的重要课题。 0004 钢筋混凝土楼板作为建筑结构中的重要水平构件之一， 不仅承受结构的竖向荷 载， 还起着水平分隔的作用， 当建筑发生火灾时， 其受火面积较大， 受火相对较为严重， 所以 研究结构中钢筋混凝土楼板在火灾中的抗火性能， 进行合理的抗火设计， 具有重要的意义。 0005 当前， 大多数钢筋混凝土板的抗火试验未考虑边界约束， 混。

14、凝土板可以在其板面 范围内自由膨胀变形， 而在实际情况中， 高温下混凝土楼板由于其变形受到相邻楼板的约 束会表现出与单独楼板构件明显不同的特性。 0006 研究楼板的火灾行为与抗火性能时， 如果不考虑结构中相邻楼板相互约束所产生 的力对研究结果的影响， 有可能导致某些情况下通过试验得到的楼板内力、 变形和耐火极 限与实际结构构件差别较大， 致使其边界条件与实际结构构件不符， 不能完全反应其在整 体结构的火灾行为， 因此研究边界约束下钢筋混凝土板在火灾中的抗火性能和破坏形式具 有重要的现实意义。 发明内容 0007 针对上述现有技术存在的问题， 本发明提供一种千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗 火试验。

15、系统， 通过从原结构中取出一个子结构或者对构件边界施加约束的方式来近似考虑 火灾中结构相邻构件之间的相互作用， 便于研究不同的边界约束作用对钢筋混凝土板抗火 性能的影响规律， 进而可以根据试验数据指导钢筋混凝土楼板的抗火设计， 提高其抗火性 能。 0008 为了实现上述目的， 本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统包括试验炉装 置、 边界约束装置、 加载物和控制及数据采集装置。 0009 所述的试验炉装置包括炉体、 炉底板、 供油管道、 一体式燃烧器、 炉温热电偶和排 烟通道 ； 炉体采用耐火材料保护， 包括拼装炉墙和连接件， 拼装炉墙之间通过连接件连接， 炉体 上设置有燃烧器安装孔， 炉体。

16、顶面和钢筋混凝土试验楼板之间设置钢球和钢滚轴， 用柔性 说 明 书 CN 104215653 A 4 2/6 页 5 耐火材料填充钢球和钢滚轴之间的空隙 ； 炉底板固定连接在炉体底部， 上面设有排烟口 ； 供油管道环绕地设置在炉体外部， 供油管道与燃油箱及燃油供给机构连通 ； 一体式燃烧器的喷口面向炉体内部设置， 并穿过炉体上的燃烧器安装孔安装在供油管 道上且与供油管道连通， 一体式燃烧器与供油管道的连接处安装连接有电子伺服阀及点火 器 ； 炉温热电偶设置在炉体内壁上部 ； 排烟通道与炉底板的排烟口连通。 0010 所述的边界约束装置包括槽型支撑、 钢支撑、 钢绞线、 千斤顶和钢绞线夹具 ； 。

17、槽型支撑设置在钢筋混凝土试验楼板相对位置的板边上， 至少对称设置一对， 槽型支 撑截面是槽钢型机构， 其槽口宽度尺寸与钢筋混凝土试验楼板的厚度尺寸配合， 且钢筋混 凝土试验楼板卡入槽口内部 ； 一个或多个垂直于钢筋混凝土试验楼板的钢支撑沿槽型支撑长度方向均匀对称布置 在每个槽型支撑背面上， 每个钢支撑均通过连接部件与槽型支撑背面连接 ； 对称设置的钢支撑通过钢绞线连接， 钢绞线外部设有刚性耐火材料保护层， 钢绞线一 端连接千斤顶， 另一端穿过两边的钢支撑的上部或下部后用钢绞线夹具夹持， 一组对称的 钢支撑上设置上、 下两根钢绞线、 两个千斤顶和两个钢绞线夹具， 且两个千斤顶和两个钢绞 线夹具截。

18、面方向上对角设置， 各个千斤顶并联后与多顶分流阀连接， 多顶分流阀与泵站连 接。 0011 所述的加载物放置在钢筋混凝土试验楼板上。 0012 所述的控制及数据采集装置包括中央处理器、 火焰控制回路、 温度采集回路、 位移 采集回路、 应变采集回路和千斤顶控制回路， 中央处理器与一体式燃烧器上的电子伺服阀 及点火器电连接 ； 中央处理器与数据采集仪电连接， 数据采集仪与炉温热电偶电连接， 数据 采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板内部的测量混凝土和钢筋温度的热电偶电连接 ； 数据 采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板平面上的测量楼板平面内、 外位移的位移传感器电连 接 ； 数据采集仪与设置在钢筋混凝土。

19、试验楼板内部的测量钢筋应变的应变片电连接 ； 中央 处理器与多顶分流阀电连接。 0013 作为本发明的进一步改进方案， 所述的试验炉装置还包括水循环管道， 水循环管 道包裹于排烟通道外部、 并通过电子伺服阀与水泵连接 ； 所述的控制及数据采集装置还包 括炉温控制回路， 中央处理器与水循环管道上的电子伺服阀电连接。 0014 作为本发明的进一步改进方案， 所述的钢支撑上至少设置上、 下两个对称设置的 连接部件， 两个连接部件之间的间距与槽型支撑的背面宽度尺寸配合， 每个钢支撑均通过 连接部件卡接在槽型支撑背面上。 0015 作为本发明的进一步改进方案， 所述的连接部件是钢管， 其轴线平行于钢筋混。

20、凝 土试验楼板板面设置， 每个钢支撑均通过穿入钢管内的连接杆互相连接在一起。 0016 作为本发明的进一步改进方案， 所述的钢球和钢滚轴直径尺寸设置为 80 100 。 0017 作为本发明的进一步改进方案， 所述的钢球之间的间距取钢筋混凝土试验楼板板 厚的 3 5 倍。 说 明 书 CN 104215653 A 5 3/6 页 6 0018 作为本发明的优选方案， 所述的千斤顶选用同步空心液压千斤顶。 0019 作为本发明的进一步改进方案， 所述的柔性耐火材料选用耐火纤维棉。 0020 作为本发明的进一步改进方案， 所述的刚性耐火材料保护层选用耐火陶瓷管， 并 用耐火纤维棉将陶瓷管内的空隙填。

21、充密实。 0021 作为本发明的进一步改进方案， 所述的炉体上设置观火孔。 0022 与现有技术相比， 本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统由于设有千斤顶 提供边界约束力， 改进了现有钢筋混凝土楼板火灾试验技术与实际建筑结构构件约束不相 符合的缺点， 进而可深入研究钢筋混凝土板的火灾行为以及不同的边界约束作用对钢筋混 凝土板抗火性能的影响规律 ； 由于炉体采用可移动拼装炉墙， 因此大小尺寸可灵活确定， 试 验系统安装、 拆卸方便， 试验效率高 ； 边界约束装置中的液压千斤顶通过钢绞线达到了自平 衡， 因此不用安装反力架， 使本发明装置更具有经济性、 通用性 ； 炉内温度采用热电偶测量， 可。

22、对炉内温度进行实时监控， 并能随时进行调节， 使得炉内温度能很好的符合 ISO834 国际 标准升温曲线或其他设定的升温曲线 ； 由于设有温度采集回路、 位移采集回路和应变采集 回路， 因此可以同时测量试验板内混凝土和钢筋的温度、 板平面内、 外位移和钢筋应变等参 数。 附图说明 0023 图 1 是本发明俯视剖视图 ； 图 2 是图 1 的 A-A 向剖视图 ； 图 3 是本发明的边界约束装置的截面视图 ； 图 4 是图 3 的俯视图 ； 图 5 是本发明的钢球和刚滚轴的布置图 ； 图 6 是钢筋混凝土试验板的长边有边界约束时的边界约束装置布置示意图 ； 图 7 是钢筋混凝土试验板的短边有边。

23、界约束时的边界约束装置布置示意图 ； 图 8 是钢筋混凝土试验板的四边有边界约束时的边界约束装置布置示意图。 0024 图中 ： 1、 试验炉装置， 1.1、 炉体， 1.2、 钢球， 1.3、 钢滚轴， 1.4、 炉底板， 1.5、 供油管 道， 1.6、 一体式燃烧器， 1.7、 炉温热电偶， 1.8、 排烟通道， 1.9、 水循环管道， 2、 边界约束装 置， 2.1、 槽型支撑， 2.2、 钢支撑， 2.3、 连接部件， 2.4、 钢绞线， 2.5、 千斤顶， 2.6、 钢绞线夹具， 3、 加载物， 4、 控制及数据采集装置， 5、 钢筋混凝土试验楼板， 6、 柔性耐火材料， 7、 燃。

24、油箱及 燃油供给机构， 8、 水泵， 9、 刚性耐火材料保护层， 10、 多顶分流阀。 具体实施方式 0025 下面结合附图对本发明做进一步说明。 0026 如图 1、 图 2 所示， 本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统包括试验炉装置 1、 边界约束装置 2、 加载物 3 和控制及数据采集装置 4。 0027 所述的试验炉装置 1 包括炉体 1.1、 炉底板 1.4、 供油管道 1.5、 一体式燃烧器 1.6、 炉温热电偶 1.7 和排烟通道 1.8 ； 炉体 1.1 采用耐火材料保护， 包括拼装炉墙和连接件， 拼装炉墙之间通过连接件连接， 炉体1.1上设置有燃烧器安装孔， 炉体1.1顶。

25、面和钢筋混凝土试验楼板5之间设置钢球1.2 说 明 书 CN 104215653 A 6 4/6 页 7 和钢滚轴 1.3， 如图 5 所示， 钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 用于支撑钢筋混凝土试验楼板 5， 用合适 的柔性耐火材料 6 填充钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 之间的空隙 ； 炉底板 1.4 固定连接在炉体 1.1 底部， 上面设有排烟口 ； 供油管道 1.5 环绕地设置在炉体 1.1 外部， 供油管道 1.5 与燃油箱及燃油供给机构 7 连通 ； 一体式燃烧器 1.6 的喷口面向炉体 1.1 内部设置， 并穿过炉体 1.1 上的燃烧器安装孔 安装在供油管道 1.5 上且与供油管道。

26、 1.5 连通， 一体式燃烧器 1.6 与供油管道 1.5 的连接 处安装连接有电子伺服阀及点火器 ； 炉温热电偶 1.7 设置在炉体 1.1 内壁上部 ； 排烟通道 1.8 与炉底板 1.4 的排烟口连通。 0028 如图 3、 图 4 所示， 所述的边界约束装置 2 包括槽型支撑 2.1、 钢支撑 2.2、 钢绞线 2.4、 千斤顶 2.5 和钢绞线夹具 2.6 等， 槽型支撑2.1设置在钢筋混凝土试验楼板5相对位置的板边上， 至少对称设置一对， 槽 型支撑2.1截面是槽钢型机构， 其槽口宽度尺寸与钢筋混凝土试验楼板5的厚度尺寸配合， 且钢筋混凝土试验楼板 5 卡入槽口内部 ； 一个或多个。

27、垂直于钢筋混凝土试验楼板 5 的钢支撑 2.2 沿槽型支撑 2.1 长度方向均匀 对称布置在每个槽型支撑2.1背面上， 每个钢支撑2.2均通过连接部件2.3与槽型支撑2.1 背面连接 ； 对称设置的钢支撑 2.2 通过钢绞线 2.4 连接， 钢绞线 2.4 外部设有刚性耐火材料保护 层 9， 钢绞线 2.4 一端连接千斤顶 2.5， 另一端穿过两边的钢支撑 2.2 的上部或下部后用钢 绞线夹具2.6夹持， 一组对称的钢支撑2.2上设置上、 下两根钢绞线2.4、 两个千斤顶2.5和 两个钢绞线夹具 2.6， 且如图所示， 两个千斤顶 2.5 和两个钢绞线夹具 2.6 截面方向上对角 设置， 各个。

28、千斤顶 2.5 并联后与多顶分流阀 10 连接， 多顶分流阀 10 与泵站连接。 0029 所述的加载物 3 放置在钢筋混凝土试验楼板 5 上。 0030 所述的控制及数据采集装置 4 包括中央处理器、 火焰控制回路、 温度采集回路、 位 移采集回路、 应变采集回路和千斤顶控制回路， 中央处理器与一体式燃烧器 1.6 上的电子 伺服阀及点火器电连接 ； 中央处理器与数据采集仪电连接， 数据采集仪与炉温热电偶 1.7 电连接， 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 内部的测量混凝土和钢筋温度的热电 偶电连接 ； 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 平面上的测量楼板平面内、 外位移 的位。

29、移传感器电连接 ； 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 内部的测量钢筋应变的 应变片电连接 ； 中央处理器与多顶分流阀 10 电连接。 0031 本钢筋混凝土楼板的抗火试验系统在使用时， 首先根据钢筋混凝土试验楼板 5 的 尺寸建造合适的炉体 1.1 并安装炉底板 1.4、 供油管道 1.5、 一体式燃烧器 1.6、 炉温热电偶 1.7 和排烟通道 1.8 等其他部件， 在炉体 1.1 顶部和试验楼板之间安放钢球 1.2 和钢滚轴 1.3， 用合适的柔性耐火材料 6 填充钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 之间的空隙 ； 然后将槽型支撑 2.1 对称安装于钢筋混凝土试验楼板 5 的左右两端或。

30、前后两端， 再将 钢支撑 2.2 安装在槽型支撑 2.1 上， 将对称设置的钢支撑 2.2 通过钢绞线 2.4 进行连接、 并 串上刚性耐火材料保护层9， 对角设置两个千斤顶2.5和两个钢绞线夹具2.6并通过调节钢 绞线夹具 2.6 涨紧钢绞线 2.4， 使钢筋混凝土试验楼板 5 与边界约束装置 2 成为一整体 ； 将 说 明 书 CN 104215653 A 7 5/6 页 8 钢筋混凝土试验楼板 5 与边界约束装置 2 整体吊装在试验炉装置 1 上、 架设在钢球 1.2 和 钢滚轴 1.3 上 ； 然后在钢筋混凝土试验楼板 5 上放置与结构设计使用荷载等效的加载物 3， 如配重块 等 ； 。

31、然后连接控制及数据采集装置 4， 将中央处理器与一体式燃烧器 1.6 上的电子伺服阀 及点火器电连接， 中央处理器与数据采集仪电连接， 数据采集仪与炉温热电偶 1.7 电连接， 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 内部的测量混凝土和钢筋温度的热电偶电连 接， 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 平面上的测量楼板平面内、 外位移的位移 传感器电连接， 数据采集仪与设置在钢筋混凝土试验楼板 5 内部的测量钢筋应变的应变片 电连接 ； 最后， 利用计算机控制点火即可。 0032 本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统可实时采集炉温及炉压， 控制炉温 按设定曲线进行升温， 数据采集仪器实。

32、时采集试验中楼板内混凝土和钢筋温度、 楼板的平 面内、 外位移和钢筋高温应变等参数 ； 通过控制多顶分流阀 10 对千斤顶内的液压油进行分 流， 从而控制边界约束力施加的大小和速率。 0033 一般情况下， 炉温的控制可以通过火焰控制回路进行控制， 即中央处理器通过数 据采集仪的反馈发出指令控制一体式燃烧器 1.6 上的电子伺服阀的开合大小来控制供油 量的大小， 但是炉体 1.1 内部温度的降低仅通过减小供油量控制， 其降低速度很缓慢， 因此 为了进一步快速有效控制炉温， 作为本发明的进一步改进方案， 所述的试验炉装置 1 还包 括水循环管道 1.9， 水循环管道 1.9 包裹于排烟通道 1.。

33、8 外部、 并通过电子伺服阀与水泵 8 连接 ； 所述的控制及数据采集装置4还包括炉温控制回路， 中央处理器与水循环管道1.9上 的电子伺服阀电连接， 通过控制水循环管道 1.9 上的电子伺服阀的开合大小控制循环水的 流速， 当炉温高时， 循环水的流速加快， 当炉温低时， 关闭循环水， 进而实现快速有效控制炉 温。 0034 为了进一步保证钢支撑 2.2 安装在槽型支撑 2.1 上的稳固性及千斤顶 2.5 施压时 钢支撑2.2对钢筋混凝土试验楼板5边界施压的均衡性， 作为本发明的进一步改进方案， 所 述的钢支撑 2.2 上至少设置上、 下两个对称设置的连接部件 2.3， 两个连接部件 2.3 。

34、之间的 间距与槽型支撑 2.1 的背面宽度尺寸配合， 每个钢支撑 2.2 均通过连接部件 2.3 卡接在槽 型支撑 2.1 背面上， 实现稳固连接及均衡施压。 0035 为了进一步保证千斤顶 2.5 对钢筋混凝土试验楼板 5 边界施压时对边界施压的 同步性， 防止因安装误差造成施压不同步， 作为本发明的进一步改进方案， 所述的连接部件 2.3 是钢管， 其轴线平行于钢筋混凝土试验楼板 5 板面设置， 每个钢支撑 2.2 均通过穿入钢 管内的连接杆互相连接在一起， 从而防止了因安装误差造成施压不同步。 0036 根据 GB/T 50152-2012 混凝土结构试验方法标准 ， 为保证单位长度上的。

35、载荷， 作 为本发明的进一步改进方案， 所述的钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 直径尺寸设置为 80 100 。 0037 根据 GB/T 9978.1-2008建筑构件耐火试验方法 ， 为保证足够的支撑力度， 作 为本发明的进一步改进方案， 所述的钢球 1.2 之间的间距取钢筋混凝土试验楼板 5 板厚的 3 5 倍。 0038 千斤顶 2.5 可以选用机械式的螺旋千斤顶或者液压千斤顶， 由于液压千斤顶结构 简易且输出压力稳定， 因此优选液压千斤顶， 即， 作为本发明的优选方案， 所述的千斤顶 2.5 说 明 书 CN 104215653 A 8 6/6 页 9 选用同步空心液压千斤顶。 003。

36、9 为了保证钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 之间的空隙填充密实， 作为本发明的进一步改进 方案， 所述的柔性耐火材料 6 选用耐火纤维棉。 0040 为了有效保护穿过试验炉装置 1 的钢绞线 2.4， 免于火烧损毁， 作为本发明的进一 步改进方案， 所述的刚性耐火材料保护层 9 选用耐火陶瓷管， 并用耐火纤维棉将陶瓷管内 的空隙填充密实。 0041 为了便于观察炉体 1 内火焰的燃烧情况以及试件受火等情况， 作为本发明的进一 步改进方案， 所述的炉体 1.1 上设置观火孔。 0042 实施例 ： 设计钢筋混凝土试验楼板5长宽尺寸为43003300， 板厚为120 。对该受边界约束作用的钢筋混凝。

37、土板进行抗火试验。 0043 炉体 1.1 由 100 钢板 （外） 和 200 耐火纤维棉 （内） 构成， 总厚度为 300 ， 最 终确定炉体的长 宽尺寸为 4000 3000 ， 在炉体每边的炉墙上均匀布置两个一体式 燃烧器 1.3， 炉体 1.1 顶部和试验板 5 之间设置直径均为 100 的钢球 1.2 和钢滚轴 1.3 作 为支撑， 钢球间距在长边方向取400 ， 短边方向取300 ， 用耐火纤维棉填充钢球1.2和 钢滚轴 1.3 之间的空隙。 0044 根据钢筋混凝土试验楼板 5 具体情况布置边界约束装置 2， 选择耐火陶瓷管保护 穿过炉体 1.1 的钢绞线 2.4， 用耐火纤维。

38、棉将陶瓷管内的空隙填充密实。 0045 当钢筋混凝土试验楼板 5 的长边有边界约束时， 边界约束装置 2 布置如图 6。 0046 当钢筋混凝土试验楼板 5 的短边有边界约束时， 边界约束装置 2 设置如图 7。 0047 当钢筋混凝土试验楼板 5 的四边均有边界约束时， 边界约束装置 2 设置如图 8。 0048 排烟通道 1.5 和水循环管道 1.6 均处在有效的工作范围内， 便于及时排烟。 0049 在试验板 5 板面上均匀布置 20kg 的加载块， 模拟均布活荷载 2KN/ 。 0050 试验时， 将热电偶预埋到钢筋混凝土试验楼板 5 内， 位移计和钢筋应变片布置在 相应测点， 接着将。

39、热电偶、 位移计和应变片等仪器通过导线连接到数据采集仪， 最后数据采 集仪与计算机连接， 通过计算机进行自动控制炉温， 并实时采集试验数据。 0051 调试相关试验仪器后， 通过计算机控制点火， 开始试验， 采集相关试验数据。 0052 试验时， 通过控制空心千斤顶的多顶分流阀 10 对千斤顶内的液压油进行分流， 从 而控制边界约束力施加的大小和速率。 0053 本千斤顶边界约束钢筋混凝土板抗火试验系统改进了现有钢筋混凝土楼板火灾 试验技术与实际建筑结构构件约束不相符合的缺点， 进而可深入研究钢筋混凝土板的火 灾行为以及不同的边界约束作用对钢筋混凝土板抗火性能的影响规律 ； 试验系统安装、 拆。

40、 卸方便， 试验效率高 ； 不用安装反力架， 使本装置更具有经济性、 通用性 ； 炉内温度采用热 电偶测量， 可对炉内温度进行实时监控， 并能随时进行调节， 使得炉内温度能很好的符合 ISO834 国际标准升温曲线或其他设定的升温曲线 ； 可以同时测量试验板内混凝土和钢筋 的温度、 板平面内、 外位移和钢筋应变等参数。 说 明 书 CN 104215653 A 9 1/5 页 10 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104215653 A 10 2/5 页 11 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 104215653 A 11 3/5 页 12 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 104215653 A 12 4/5 页 13 图 7 说 明 书 附 图 CN 104215653 A 13 5/5 页 14 图 8 说 明 书 附 图 CN 104215653 A 14 。