一种建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法与流程

本发明涉及钢结构建筑，具体涉及一种建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法。

背景技术：

1、钢梁、钢柱与混凝土板的组合连接节点在常温下的加载装置通常为液压千斤顶，承载力性能已得到了较为广泛的研究，设计方法较为成熟。但是加载装置无法在高温条件下直接加载，火灾高温下此类节点的力学性能测试与抗火设计问题仍难以解决。

2、现有技术中的技术方案“cn113109166a-钢结构梁柱节点火灾下力学性能试验设备及试验方法”，为了实现在炉内的加载，通过在高温炉外搭设大尺寸龙门架的方式以固定炉内的测试试件和炉外加载作动器，作动器一般通过架设的连接装置与炉内的测试试件加载端相连。此方案通过伸出的柱子，将待测试的钢结构梁柱节点、部分柱子和梁悬挂于火灾试验炉内，柱子连接固定至外部复杂的支撑架上。作动器于炉外竖向布置，通过夹持装置连接测试节点的梁端。火灾高温测试中，作动器通过夹持装置向上提升从而给梁施加梁端集中荷载，进而测定测试试件的节点弯矩。这种方案仍存在缺点：(1)因为测试试件靠火灾炉上方外部的支撑架悬挂，故仅仅适合于测试较为轻便的构件，不具有广泛适用性，例如在钢-混凝土复杂锚固结构的测试中难以适用；(2)火炉外的支撑结构复杂，制造成本高，对实验室条件要求很高。因此其实际应用效果较差。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中建筑锚固结构在火灾下测试受弯性能的技术方案的成本较高、适用范围小的缺陷，从而提供一种建筑锚固结构在火灾下抗弯及测试方法。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，包括以下步骤：

4、s1：设置至少具备两个盖板的用于放置测试试件的火炉，且其中一个所述盖板上设置通孔；取下火炉上的两个盖板，在火炉内安装底板；

5、s2：在步骤s1中的所述底板上安装测试试件，先在所述底板上固定测试试件中的混凝土板，再在所述混凝土板上安装测试试件中的钢梁，以此使混凝土板和钢梁连接形成锚固结构；

6、s3：先盖上设置有通孔的盖板，再通过第二连接件将先盖上的所述盖板与底板固定；

7、s4：在步骤s3中的所述盖板上通过通孔放置加载组件，并使加载组件的一端伸入火炉内；在所述加载组件的一端安装夹持件，再调节夹持件以使其夹持在步骤s2中的所述钢梁上，以使加载组件就位；

8、s5：步骤s4中的所述加载组件完成就位后，再将另一个盖板盖上；

9、s6：对步骤s2中的所述混凝土板和钢梁进行火灾试验和加载试验；

10、s7：试验完成后，先打开后面盖上的另一个盖板，使火炉冷却；

11、s8：待步骤s7中的所述火炉冷却完成后，再逐步拆除测试试件钢梁和混凝土板，即完成锚固连接节点的抗火测试。

12、进一步地，在所述s1步骤中，所述盖板设置有三块，包括位于所述火炉顶部中间位置的一块防火盖板和两块分别位于所述防火盖板两侧的轻质盖板，所述防火盖板上开设有通孔，所述防火盖板通过第二连接件与所述底板连接。

13、进一步地，在所述s2步骤中，所述混凝土板通过锚固螺栓固定在所述底板上；所述钢梁通过端板配合固定螺栓固定于所述混凝土板上。

14、进一步地，在所述s3步骤中，盖上所述防火盖板后，再在所述防火盖板与所述底板重叠位置的正上方放置抗压钢板，再使用第二连接件使抗压钢板、防火盖板和底板固定连接在一起。

15、进一步地，在所述s3步骤中，所述底板与所述盖板可拆卸连接。

16、进一步地，在所述s4步骤中，所述通孔为条形孔，所述加载组件适于在所述条形孔范围内移动。

17、进一步地，在所述步骤s4中，所述加载组件包括支架、连杆和所述夹持件，所述支架设置于所述火炉外、且位于所述通孔上方，所述连杆一端连接于所述支架上，所述连杆另一端适于穿过所述通孔并伸入所述火炉内，所述夹持件位于所述支架的下方并安装于所述连杆另一端上。

18、进一步地，在所述步骤s4中，所述加载组件还包括位于火炉外部的压力传感器、油压作动器和油管连接器，所述压力传感器与所述油压作动器连接，所述油压作动器适于驱动所述连杆进行升降运动。

19、进一步地，在所述s4步骤中，所述加载组件上的所述压力传感器与数据采集系统电连接。

20、进一步地，所述连杆与所述夹持件外周均包裹有防火结构。

21、本发明技术方案，具有如下优点：

22、1.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在火炉内放置底板，再将测试组件依次安装在底板上形成待测试的锚固结构，再盖上一个设有通孔的盖板，通过第二连接件并使底板与盖上的盖板固定连接，实现对底板的平衡稳定效果；通过通孔在盖板上安装加载组件，将夹持件安装到加载组件上，通过夹持件夹持安装好的锚固结构，再盖上另一个盖板，以保证火炉的密封效果；随后即可进行锚固结构的火灾抗火测试和抗弯测试，抗弯测试中试件所受荷载与固定结构所受反力形成自平衡受力系统；测试完成后打开后盖上的另一个盖板即可进行锚固结构冷却，在冷却结束后再依次拆除测试试件即可。测试方式简单，测试结构方便装配，制造成本低，对火灾抗弯实验室要求低，且适用于复杂的锚固结构，适用范围广，具有更广泛的应用前景。

23、2.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，盖板包括位于火炉顶部中间位置的一块防火盖板和两块分别位于防火盖板两侧的轻质盖板，通孔开设于防火盖板上，如此设置，通过防火盖板上的通孔安装加载组件以完成加载组件的就位和夹持件的夹持完成，同时通过另外的轻质盖板完成对火炉的封闭工作，在封闭火炉时完全不会对加载组件和夹持件的就位精准性造成影响。

24、3.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在s2步骤中，混凝土板通过锚固螺栓固定在底板上，如此设置，方便安装与拆卸，利于重复使用；钢梁通过端板配合固定螺栓固定于混凝土板上，如此设置，可以测试装配式结构的抗火性能。

25、4.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在s3步骤中，盖上防火盖板后，再在防火盖板与底板重叠位置的正上方放置抗压钢板，再使用第二连接件使抗压钢板、防火盖板和底板固定连接在一起。如此设置，可以保证防火盖板与底板之间的连接强度。

26、5.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在s3步骤中，底板与盖板可拆卸连接，使得底板能够重复使用，可以有效减少测试成本。

27、6.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在s4步骤中，将通孔设置为条形孔，加载组件适于在条形孔范围内移动。如此设置，方便通过通孔进行实验方案的参数化设计，便捷进行多种加载方案；加载组件在火炉外可以灵活进行位置调整，同时便于调整对测试试件施加荷载的位置。

28、7.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，加载组件包括支架、连杆和夹持件，支架设置于火炉外、且位于通孔上方，连杆一端连接于支架上，连杆另一端适于穿过通孔并伸入火炉内，夹持件安装于连杆另一端上。如此设置，相比设置于火炉内部的支撑结构，本技术中的支架位于火炉外，无外部复杂的支撑架、龙门架系统等结构，制造成本低，结构简单，操作便捷。

29、8.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，加载组件还包括位于火炉外部的压力传感器、油压作动器和油管连接器，压力传感器与油压作动器连接，油压作动器适于驱动连杆运动以对夹持件上夹持的测试试件进行施压。如此设置，加载组件部分部件为外置设计，可保证外置部件在常温下进行工作，有效避免外置部件在高温下工作导致数据误差和设备损坏。

30、9.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，在s4步骤中，加载组件上的压力传感器与数据采集系统电连接，如此设置，以便于火炉外采集测试油压作动器所施加的压力和连杆的位移，规避高温对设备的破坏和对数据的非必要影响。

31、10.本发明提供的建筑锚固结构火灾下抗弯的测试方法，连杆与夹持件外周均包裹有防火结构，如此设置，可以对连杆和夹持件进行隔热保护，避免连杆和夹持件在高温加载工作状态下发生损坏，并且最小化了需要隔热防护的零部件。