(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210890442.2 (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 东南大学 地址 210018 江苏省南京市玄武区四牌楼 2 号 申请人 中广核工程有限公司 (72)发明人 吴畅　蓝天云　郭俊营　陈涛　 孟少平　肖丹　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 专利代理师 李想 (51)Int.Cl. G01N 3/12(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置 及试验方法 (57)摘要 本发明涉及模拟安全壳环梁极限承载力缩 尺试验装置及试验方法， 属于安全壳环梁模拟设 备技术领域。 该试验装置的环梁 结构试件呈圆弧 形结构， 环梁 结构试件及齿块部内分别设有三根 金属波纹管， 三根金属波纹管内设有贯穿环梁结 构试件及 齿块部的预应力钢绞线一， 预应力钢绞 线二， 预应力钢绞线三； 预应力钢绞线一、 预应力 钢绞线二、 预应力钢绞线三的一端设有锚具， 另 一端对应布置油压千斤顶一， 油压千斤顶二， 油 压千斤顶三。 本发明将环梁结构试件旋转90 °平 躺放置， 便于 试件的浇筑， 数据采集设备的安装， 预应力的加载， 裂缝的观测， 克服由于形状不规 则而引起的浇筑和放置困难。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115290456 A 2022.11.04 CN 115290456 A 1.模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置， 其特征在于： 包括环梁结构试件， 油压千 斤顶一， 油压千斤顶二， 油压千斤顶三， 预应力钢绞线一， 预应力钢绞线二， 预应力钢绞线 三， 金属波纹管， 所述环梁结构试件呈圆弧形结构， 圆弧形结构环梁结构试件的拱面设有齿块部， 所述 环梁结构试件及齿块部内分别设有三根金属波纹管， 三根金属波纹管内设有贯穿环梁结构 试件及齿块部的预应力钢绞线一， 预应力钢绞线二， 预应力钢绞线三； 所述预应力钢绞线一为竖向钢绞线； 所述预应力钢绞线二、 预应力钢绞线三为穹顶钢 绞线； 所述预应力钢绞线一、 预应力钢绞线二、 预应力钢绞线三的一端设有锚具， 另一端对 应布置油压千斤顶一， 油压千斤顶二， 油压千斤顶三。 2.根据权利要求1所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置， 其特征在于： 所述 齿块部与环梁结构试件拱面的衔接端面， 其一端面为垂直端面， 另一端面为倾斜端面； 从垂 直端面向倾 斜端面的过渡面呈锯齿状。 3.根据权利要求2所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置， 其特征在于： 还包 括压力传感器； 所述齿块部内的钢筋上 预埋若干个 应变片； 若干个 应变片由导线引出。 4.根据权利要求2或3所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置， 其特征在于： 沿齿块部中每 个转角部的钢筋上均设有应 变片。 5.根据权利要求1或3所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置， 其特征在于： 所述锚具包括锚板、 锚下垫板、 螺旋箍筋； 所述锚下垫板为筒状结构， 锚下垫板的外侧套置 螺旋箍筋； 锚下垫板轴向的一端与金属波纹管相连， 锚下垫板的另一端设有锚板； 所述锚板 用于固定预应力钢绞线； 油压千斤顶的驱动端于锚下垫板相连； 油压千斤顶的驱动与锚板 之间设有压力传感器。 6.根据权利要求1所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置,其特征在于： 还包 括聚四氟乙烯板， 所述环梁结构试件放置在聚四氟乙烯板上。 7.利用权利要求1至6所述的模拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置的试验方法， 其 特征在于： 步骤如下： 步骤一， 根据环梁结构的实 际尺寸， 利用结构计算软件计算相应工况下等比例缩小尺 寸的环梁结构试件的受力情况； 步骤二， 依据步骤一得到的环梁结构试件的受力情况制备环梁结构试件及齿块部， 安 装应变片； 在环梁结构试件及齿块部中预留波纹管并安装锚具， 将环梁结构试件及齿块部 浇筑养护后安装预应力钢绞线； 步骤三， 将步骤二制备完成后的环梁结构试件放置于聚四氟乙烯板， 在环梁结构试件 上的齿块部对应位置分别安装油压千斤顶一， 油压千斤顶二， 油压千斤顶三； 步骤四， 试验的操作和数据的记录： 控制各油压千斤顶对环梁结构试件及齿块部依次 施压， 通过应 变片记录个环梁结构试件及齿块部应 变及位移情况， 直至环梁 破坏。 8.根据权利要求7所述的拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置的试验方法， 其特征 在于： 步骤三中油压千斤顶一， 油压千斤顶二， 油压千斤顶 三对环梁 结构试件及齿块部进 行 预顶， 然后将穿过油压千斤顶的钢绞线锚固； 将应 变片的导线与相应的数据采集设备相连。 9.根据权利要求7所述的拟安全壳环梁极限承载力缩尺试验装置的试验方法， 其特征 在于： 步骤四具体步骤如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115290456 A 21） 、 控制油压千斤顶三给环梁施加压力以模拟安全壳内预应力钢筋在环梁处 的等效径 向预应力； 保持荷载并记录应 变及位移情况； 2） 、 控制油压千斤顶二给环梁施加压力以模拟安全壳内穹顶预应力筋的预应力； 保持 荷载并记录应 变及位移情况； 3） 、 控制油压千斤顶一对环梁进行分级加载以模拟安全壳内纯竖向预应力筋的预应 力； 上述施压过程中首先施加初压力， 记录应变及位移情况， 并观察裂缝开展情况； 然后逐 级增加荷载， 记录应 变及位移情况， 并观察裂缝开展情况， 直至环梁 破坏。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115290456 A 3