橋梁火災(zāi)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)又稱熱力耦合實(shí)驗(yàn)臺:是一種對建筑構(gòu)件、橋梁或結(jié)構(gòu)在火災(zāi)場景下的受力與變形情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析和研究的設(shè)備。
雙爐體實(shí)驗(yàn)臺包括:加熱系統(tǒng)(電加熱與氣加熱多種組合)和力加載系統(tǒng),以及數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)。其特征是:加熱系統(tǒng)中的加熱爐為分合式,由兩個爐體組成,安裝在移動平臺上,兩者爐口相對,在兩個爐體之間設(shè)置有試件安裝臺;爐口的對接或封閉采用可塑性熱力框或試件作為接口或封口。
三爐體實(shí)驗(yàn)臺包括:在整個爐體的設(shè)計上分為三段,中間一段爐體采用電加熱,在不使用這段爐體時,爐體底部設(shè)有輥輪,可以移走。如果使用時三段爐體對在一起試驗(yàn)大工件用,當(dāng)試驗(yàn)小工件時,把中間這段移走,使用爐體兩端的爐體,合在一起。爐子的兩端設(shè)計為電、氣兩用,既用電加熱也用氣加熱,用電加熱時采用硅碳棒加熱,用氣加熱時,采用天然氣。天然氣的燃燒火焰直接燒在工件上,用于工件的快速升溫。在爐子兩端的爐體的每一個側(cè)面設(shè)有2個燒嘴,在爐體上總共設(shè)有4個燒咀(燃?xì)饧訜嵯到y(tǒng)用戶配)。在爐體兩端的爐體必需有一個爐體固定不能動,在爐體的端頭設(shè)有排煙煙囪,主要用于排出燒嘴燃燒排出的煙氣。三段爐體的爐口相對。設(shè)計有分合裝置,爐體底部設(shè)置導(dǎo)輪,導(dǎo)輪沿導(dǎo)軌可在遠(yuǎn)離與靠近工作臺的方向上移動。加熱元件沿爐膛兩側(cè)均勻排布的,測溫元件也平均排布于兩半爐體側(cè)壁上,控溫點(diǎn)4個(4個點(diǎn)單獨(dú)控溫)。頂部留有壓力機(jī)壓端進(jìn)出的缺口,當(dāng)不壓時可以封住不用。在壓機(jī)下部設(shè)有保溫罩,防止熱氣破壞液壓缸。爐體側(cè)面留有觀察口。
試驗(yàn)件的擺放:爐體組合好后,將試驗(yàn)件通過行吊或叉車放置在活動窯車支撐臺面上,電動裝置將活動窯車推入爐膛內(nèi)部,提升試驗(yàn)件支撐塊。這樣試驗(yàn)件在高溫受壓時,兩端的支撐點(diǎn)在爐外,能夠很安全的支撐住試驗(yàn)件的壓強(qiáng)。壓力機(jī)位于爐體正上方的橫梁上,在橫梁上可以沿著橫梁移動。壓力機(jī)壓頭采用水冷卻系統(tǒng),當(dāng)工件處于加熱狀態(tài)時壓力機(jī)壓端位于爐體頂部并露出爐體,壓力機(jī)的油缸不受熱;壓力機(jī)的油缸上設(shè)有壓力傳感器和位移傳感器,這兩個信號分別傳達(dá)入電腦進(jìn)行顯示或記錄。
監(jiān)控元件:爐體四周裝觀測孔,在觀測孔上安裝有攝像頭,攝像頭與電腦連接,窯內(nèi)運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行狀況與窯內(nèi)所燒產(chǎn)品的變化情況都可以通過電腦顯示或記錄。
該實(shí)驗(yàn)臺解決了實(shí)驗(yàn)過程中對試件同時施加力載荷與熱載荷的兼容性問題,可開展快速升溫、多種受火方式,尤其是重大建筑火災(zāi)作用下各種構(gòu)件的多面受熱方式的實(shí)驗(yàn),可為試件提供不同的邊界條件。