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消防科学实验室系列观察(一) 建筑构件与结构体系多尺度耐火性能及防火保护测试平台

为更好弘扬科学家精神,激发全社会创新活力,在2024年全国科技活动周到来之际,我所拟推出消防科学实验室(平台)系列报道,宣传我所近年来消防科技创新最新成果,以高水平科技创新服务发展新质生产力,以高质量消防科技成果助力生成新质战斗力。今日推出专题报道第一辑——

建筑构件与结构体系多尺度耐火性能及防火保护测试平台,包括小尺度试验装置,中尺度试验装置和大尺度试验装置。

小尺度试验装置包括:金属材性热-力耦合微型电加热试验装置、缩尺柱构件热-力耦合水平开合式电加热试验装置、旋转开合式电加热试验装置。

加载能力1000kN,炉膛尺寸:长×宽×高=150mm×150mm×150mm,可开展金属材料在标准升温条件(或者其他升温条件)加热下的耐火试验。

加载能力2000kN,炉膛尺寸:长×宽×高=200mm×200mm×450mm,可开展缩尺柱构件在标准升温条件(或者其他升温条件)加热下的耐火试验。

炉膛尺寸:长×宽×高=400mm×400mm×800mm,可开展各类结构构件或防火保护材料在标准升温条件(或者其他升温条件)加热下的高温试验。

中尺度试验装置包括:建筑缩尺构件耐火性能智能化试验装置、建筑结构节点耐火性能智能化试验装置和复杂受力下建筑结构火灾耦合试验平台。

试验范围:①可开展缩尺柱、缩尺梁、缩尺板、缩尺框架等建筑构件和子结构的耐火试验。②加载系统顶部布置三个油缸,中间加载油缸的加载能力为3000 kN,两侧油缸的加载能力为2000 kN,三个油缸同时使用的最大加载能力不超过4000 kN。③缩尺框架的跨度为1200 mm。④缩尺柱构件高度范围2500~2700 mm。⑤缩尺梁构件跨度3000 mm。

试验范围:①可开展十字节点、K型节点、柱构件、梁构件、板构件的耐火试验。②对于十字节点,柱截面尺寸范围为180mm~325mm,梁截面范围为宽100mm~250mm,高150mm~300mm。③对于K型节点,柱截面尺寸范围为180mm~300 mm,腹杆截面尺寸范围为100mm~200mm。④十字节点柱竖向加载能力为3000 kN,梁水平方向加载能力为梁端各1500 kN。⑤K型节点柱竖向加载能力为3000 kN,K型节点腹杆与水平呈45度夹角、最大轴向加载能力为1500 kN。

试验范围:①共有5个加载油缸,柱顶部竖向油缸加载能力为2000kN,柱顶部水平油缸加载能力为1000kN,梁端部左右两侧油缸的加载能力均为500kN,梁端部前侧油缸的加载能力为250kN。②可开展在复杂受力下,框架结构空间节点构件的耐火试验。③可开展柱顶往复作用力加载的平面框架节点的地震火灾耦合试验。④可开展梁端往复作用力加载的平面框架节点的地震火灾耦合试验。⑤可开展梁端往复作用力加载的平面框架节点的疲劳火灾耦合试验。

试验范围:①共有14个加载油缸,1个竖向液压加载装置,加载能力为10000kN;1个竖向液压加载装置,加载能力为4000kN;6个竖向液压加载装置,加载能力均为1500kN;6个竖向液压加载装置,加载能力为750kN。②可开展建筑结构、子结构的热-力耦合试验。③可开展空间框架节点、平面框架节点的热-力耦合试验。④可开展连续梁、连续板的热-力耦合试验。⑤可开展足尺结构构件的热-力耦合试验。