火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及建筑试验装置技术领域，尤其涉及一种火灾下木‑混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，包括火灾炉，用于模拟火灾现场；自平衡架，用于固定对木‑混凝土组合梁推出试件施加力的施力装置，且在施力装置的施力方向上限制木‑混凝土组合梁推出试件的木梁位置不变，固定的木‑混凝土组合梁推出试件暴露于模拟完成的火灾现场内，通过施力装置对混凝土板施加作用力并对连接件的滑移进行测试。通过本发明专利技术可较为真实的模拟火灾条件来进行推出试验，准确地研究火灾下木‑混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理、破坏模式以及抗剪承载力等性能。同时本发明专利技术还提供一种火灾下木‑混凝土组合梁抗剪连接件推出试验的试验方法。

【技术实现步骤摘要】
火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置及方法
本专利技术涉及建筑试验装置
，尤其涉及一种火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置及方法。
技术介绍
近些年来，随着城市化进程的加速，各大城市建筑和人口都越发密集，建筑火灾发生频率之高，损失之重有目共睹，然而起火的原因比较复杂且救火难度大。与传统木梁相比，采用木-混凝土组合梁可以大大提高其强度和刚度，而且还可以改善木结构房屋的隔音性能和防火性能，经济效益显著。但由于木材是一种有机生物材料，存在着可燃的缺点，在火灾作用下容易受火的侵袭引起结构破坏，从而导致人员伤亡及财产损失。为了提高木-混凝土组合梁在建筑结构中的应用，木-混凝土组合梁的抗火性能研究就成为结构安全设计的重点。抗剪连接件是确保组合梁中木梁与上部混凝土板共同工作的重要部件，因此对火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理、破坏模式以及抗剪承载力等性能的研究尤为重要，所以此试验装置和方法对于研究建筑结构及构件的抗火性能、以及如何通过合理有效的措施来提高结构及构件的抗火性能有着重要的意义。然而，在现有试验中，因受限于试验装置和试验方法，国内外对火灾下木-混组合梁抗剪连接件的推出试验研究较少。准确地研究火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理、破坏模式以及抗剪承载力等性能，需要专利技术一种火灾下木-混凝土组合梁推出试验装置及方法，为木-混凝土组合梁抗火设计提供依据。鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置及方法，使其更具有实用性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，可较为真实的模拟火灾条件来进行推出试验，准确地研究火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理、破坏模式以及抗剪承载力等性能。同时本专利技术中还提供一种火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验的试验方法。本专利技术解决技术问题的技术方案如下：火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，包括：火灾炉，用于模拟火灾现场；还包括自平衡架，用于固定对木-混凝土组合梁推出试件施加力的施力装置，且在所述施力装置的施力方向上限制所述木-混凝土组合梁推出试件的木梁位置不变，固定的所述木-混凝土组合梁推出试件暴露于模拟完成的火灾现场内，通过所述施力装置对所述混凝土板施加作用力并对连接件的滑移进行测试。进一步地，还包括顶部框架梁，固定于所述火灾炉敞口处，用于对所述自平衡架进行支撑。进一步地，所述自平衡架包括矩形框架，所述矩形框架内侧空腔全覆盖且超出所述火灾炉的敞口范围，且通过钢板对超出部分和覆盖部分进行分割，所述施力装置位于所述自平衡架空腔范围内且超出所述火灾炉敞口范围的位置处。进一步地，所述敞口未被所述混凝土板覆盖的位置处通过盖板覆盖。进一步地，所述盖板在垂直远离所述敞口方向上的顶部高度低于所述混凝土板的顶部高度。进一步地，所述木梁在所述施力装置施力方向上的末端被所述矩形框架内壁全覆盖。进一步地，还包括防掀翻装置，其至少包括限位梁，所述限位梁的两端通过所述自平衡架固定，且与所述顶部框架梁之间形成对所述混凝土板进行高度方向上限值的空间。进一步地，所述自平衡架位于所述火灾炉外部的位置处设置有支座结构，用于与所述火灾炉共同对所述自平衡架进行支撑。进一步地，所述自平衡架至少暴露于所述火灾现场内的部分包覆有耐火材料。进一步地，所述施力装置的输出端通过压力传感器与垫块连接，所述垫块用于对所述木-混凝土组合梁推出试件均匀施力。火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验方法，包括以下步骤：S1：模拟建立火灾环境；S2：将制作完成的木-混凝土组合梁推出试件暴露于所述火灾环境内，同时至少通过所述木-混凝土组合梁推出试件的混凝土板对所述火灾环境进行封闭；S3：在点火前对所述混凝土板进行预加载；S4：加载达到要求后，开启所述火灾环境，且按照试验所需的升温曲线升温，同时根据推出试验的加载要求施加荷载；S5：当试件破坏时，熄火降温且停止加载，至少通过观察所述木-混凝土组合梁推出试件中连接件的变形及破坏形态得出试验结论。本专利技术的有益效果：1、自平衡架吊装方便，不需要额外的反力架装置；2、整个试验装置有效地防止火焰的窜出，增加了火灾试验的安全性；3、整个试验装置能够较为真实地模拟火灾环境，进而更为科学地为木-混凝土组合梁抗火设计提供依据；4、整个试验装置可以研究钢-混凝土组合梁抗火推出试验，适用性广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置的结构示意图；图2为火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置的俯视图；图3为图2中A-A处的剖视图；图4为图2中B-B处的剖视图；图5为支撑块的截面图；图6为防掀翻装置的安装示意图；图7为防掀翻装置的俯视图；图8为防掀翻装置处的剖视图；附图标记：1-火灾炉，2-顶部框架梁，3-自平衡架，31-矩形框架，32-钢板，33-盖板，4-木-混凝土组合梁推出试件，41-木梁，42-混凝土板，5-施力装置，6-支座结构，7-压力传感器，8-垫块，9-支撑块，91-凹槽，10-防掀翻装置，101限位梁，102-连接件。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的具体实施例采用递进的方式撰写。如图1~4所示，火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，包括：火灾炉1，用于模拟火灾现场；还包括自平衡架3，用于固定对木-混凝土组合梁推出试件4施加力的施力装置5，且在施力装置5的施力方向上限制木-混凝土组合梁推出试件4的木梁41位置不变，固定的木-混凝土组合梁推出试件4暴露于模拟完成的火灾现场内，通过施力装置5对混凝土板42施加作用力并对连接件的滑移进行测试。在上述实施例中，当火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置工作时，通过木梁41和施力装置5的位置不变，实现施力和受力的自平衡，即在整个自平衡架3范围内，当施力装置5输出的力越大时，混凝土板42受到的力越大，则会在受力达到一定极限值时固定设置的木梁41与推力作用下的混凝土板42发生位置的相对移动，从而使得位于木梁41和混凝土板42之间的连接件受到剪切破坏，因此通过火灾环境的模拟，可较为真实的模拟火灾条件来进行推出试验，准确地研究火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理、破坏模式以及抗剪承载力等性能。在本实施例中，火灾炉1包括炉内壁砌体和炉外壁钢结构，炉内壁砌体内分布有天然气管道、排烟道和助燃空气管道，助燃风机用于通过助燃空气管道对炉内进行空气补给，排烟风机用于通过排烟道实现烟气的输出；火灾炉1内有多个烧嘴，可实现多种温度，而排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.火灾下木‑混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，包括：火灾炉（1），用于模拟火灾现场；还包括自平衡架（3），用于固定对木‑混凝土组合梁推出试件（4）施加力的施力装置（5），且在所述施力装置（5）的施力方向上限制所述木‑混凝土组合梁推出试件（4）的木梁（41）位置不变，固定的所述木‑混凝土组合梁推出试件（4）暴露于模拟完成的火灾现场内，通过所述施力装置（5）对所述混凝土板（42）施加作用力并对连接件的滑移进行测试。

【技术特征摘要】
1.火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，包括：火灾炉（1），用于模拟火灾现场；还包括自平衡架（3），用于固定对木-混凝土组合梁推出试件（4）施加力的施力装置（5），且在所述施力装置（5）的施力方向上限制所述木-混凝土组合梁推出试件（4）的木梁（41）位置不变，固定的所述木-混凝土组合梁推出试件（4）暴露于模拟完成的火灾现场内，通过所述施力装置（5）对所述混凝土板（42）施加作用力并对连接件的滑移进行测试。2.根据权利要求1所述的火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，还包括顶部框架梁（2），固定于所述火灾炉（1）敞口处，用于对所述自平衡架（3）进行支撑。3.根据权利要求1或2所述的火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，所述自平衡架（3）包括矩形框架（31），所述矩形框架（31）内侧空腔全覆盖且超出所述火灾炉（1）的敞口范围，且通过钢板（32）对超出部分和覆盖部分进行分割，所述施力装置（5）位于所述自平衡架（3）空腔范围内且超出所述火灾炉（1）敞口范围的位置处。4.根据权利要求3所述的火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，所述敞口未被所述混凝土板（42）覆盖的位置处通过盖板（33）覆盖。5.根据权利要求4所述的火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试验装置，其特征在于，所述盖板（33）在垂直远离所述敞口方向上的顶部高度低于所述混凝土板（42）的顶部高度。6.根据权利要求2所述的火灾下木-混凝土组合梁抗剪连接件推出试...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志翔，胡夏闽，杜浩，韩国辉，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32