环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统

摘要

本发明公开了一种环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，包括以下七个部分：火灾热环境模拟子系统；隔热保温子系统；基座及衬砌结构力学边界模拟子系统；加载子系统；测量子系统；数据采集子系统；衬砌结构热边界模拟子系统。本试验系统能够较好的模拟隧道火灾特点(升温速度快、达到的最高温度高)及多种隧道火灾场景；能够模拟隧道衬砌结构体系的热边界条件及周围土体、地下水对构件的影响；能够模拟地层抗力对衬砌结构体系的影响；能够对衬砌结构体系施加多种荷载—温度工况；能够对衬砌结构体系施加不同的位移边界条件。本发明安全可靠，便于操作，故障率低，能够胜任隧道衬砌结构体系高温时(高温后)力学性能试验的要求。

主权项

1.一种环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，试验时所述衬砌结构体系(4)轴线向上，其特征是包括以下部分：基座及衬砌结构力学边界模拟子系统，主要包括：环形支撑基座(11)和地层抗力模拟装置(12)，所述衬砌结构体系(4)平放在环形支撑基座(11)上；隔热保温子系统，主要包括耐火底板(5)、隔热盖板(10)和隔热挡板(6)，所述耐火底板(5)位于环形支撑基座(11)的内部、衬砌结构体系(4)的下面，所述隔热盖板(10)盖在衬砌结构体系(4)的上面，所述隔热挡板(6)位于衬砌结构体系(4)的内部并与衬砌结构体系(4)的轴线平行，隔热挡板(6)与衬砌结构体系(4)内壁之间设有隔热纤维(9)，所述隔热挡板(6)上设有燃烧器安装孔(7)；火灾热环境模拟子系统，主要包括燃烧器控制台(1)，燃烧器(2)，液化气及空气供应设备(3)，燃烧器(2)安装于隔热挡板(6)上的燃烧器安装孔(7)内；加载子系统，主要包括液压站及控制台(13)，X向加载千斤顶(14)，Y向加载千斤顶(15)，加载反力框架(16)，所述加载反力框架(16)为四边形，套在衬砌结构体系(4)的外面，所述X向加载千斤顶(14)和Y向加载千斤顶(15)分别设置在加载反力框架(16)的四边与衬砌结构体系(4)之间；测量子系统，主要包括：X向测力传感器(17)，Y向测力传感器(18)，炉内温度传感器(19)，衬砌结构体系的参数测量装置(20)、土体温度传感器(21)；数据采集子系统(23)，主要包括上位计算机以及与之相连接的数据采集器，所述数据采集器与测量子系统相连接；衬砌结构热边界模拟子系统(24)，主要由土体(242)及挡土板(241)组成，所述挡土板(241)套在衬砌结构体系(4)的外面，所述土体(242)填充于挡土板(241)与衬砌结构体系(4)之间。