CN101131343A - 环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统 - Google Patents

Abstract

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。

Description

环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统

技术领域

本发明涉及一种试验装置，特别是一种用于对环形隧道衬砌结构体系进行高温力学性能试验的装置。

背景技术

火灾会造成隧道衬砌结构体系混凝土、钢筋力学性能的降低，会导致衬砌结构体系承载能力的降低，可能引起隧道衬砌结构体系的坍塌。特别是对于装配式衬砌结构体系，如盾构隧道、沉管隧道等，还会导致接头等薄弱部位的性能下降，引起隧道漏水、甚至破坏。同时，隧道衬砌结构体系与地面结构物不同，其本身由于火灾造成的永久变形不仅会导致结构体系的内力发生重分布，造成体系承载能力的降低，而且会对地面建筑及临近的结构物产生不良影响。因此，通过试验研究隧道衬砌结构体系高温时(高温后)的力学性能是极为重要的问题。而开展这样的研究也亟需有综合性的试验系统来支持，但是，目前尚没有能够反应隧道火灾特点和衬砌结构体系受力特点的衬砌结构体系高温时(高温后)力学性能的试验系统。

对于隧道衬砌这类地下结构，当研究其结构体系高温时(高温后)的力学性能时，与地上结构相比，有如下几个方面的重要特点和不同：

(1)国内外实际火灾事故和火灾试验表明：隧道火灾升温速度快(最高可达到250℃/min)，达到的最高温度高(最高可达到1350℃)，火灾持续的时间长。为了描述隧道火灾的特点，目前国际上已建立了RWS(荷兰)，HC，RABT(德国)等温度-时间曲线。因此，在进行隧道衬砌结构体系高温时(高温后)力学性能的试验时，必须要营造出符合实际隧道火灾特点的升温环境(也即模拟这些已经建立的标准曲线)。

(2)相对于地上结构而言，隧道衬砌结构体系的受火方式为单面受火，同时另一面并非与空气而是与包裹其的岩土体(包括地下水)接触。

(3)由于隧道衬砌结构体系被岩土体包裹，地下水及周围岩土体会明显的影响衬砌结构体系内部温度的发展变化规律，进而影响其材料物理力学性能的变化。

(4)隧道衬砌结构体系是一种高次超静定结构，其与地层的相互作用相当复杂。因此，与地上结构不同，在试验中，需要反映出地层对结构体系的约束一地层抗力的作用。

(5)不同的温度—荷载工况会明显的影响隧道衬砌结构体系高温时(高温后)力学性能的变化。

鉴于此，在开展隧道衬砌结构体系高温时(高温后)的力学性能试验时必需要体现出上述特点。但是，由于进行衬砌结构体系高温试验时如何营造隧道火灾场景、如何加载以及如何反应隧道衬砌结构体系与地层的相互作用都面临着挑战，因此，目前能够模拟隧道火灾特点(升温速度快，最高温度高)、热边界(与岩土体接触)、衬砌结构体系受力特点(考虑地层抗力)及隧道衬砌结构体系受力状况，能安全、可靠的开展隧道衬砌结构体系高温时(高温后)力学性能试验的综合性试验系统尚未见报道。

而已有的一些装置只是进行构件试验，不能进行衬砌结构体系高温力学性能试验。且从研究内容来看，主要局限于研究隧道衬砌构件抗爆裂性能、衬砌构件内的温度分布以及火灾对隧道衬砌构件表面的损伤及防护措施。这些试验装置采用的升温方式如表1所示：

表1  目前进行结构体系火灾试验时使用的升温方式

序号	加热方式	温度控制方式	缺点
				1	电炉加热	温度控制器	升温速度慢，约为10～20℃/min；不能反映隧道火灾的特点
2	燃气升温	通过手动调节燃料(煤气、燃油)的流率来控制炉内温度使其按预定的温升曲线变化	(1)没有自动控制设备，手工不易控制温度按照设定曲线升高(2)能够达到的最高温度低，不能反映隧道火灾温度高的特点
				3	油料加温	以钢板焊成燃烧床，根据火灾规模剩一定量的油料(柴油+汽油)；通过调节通风量控制燃烧速率	(1)不易控制温度按照设定曲线升高；(2)难以进行自动控制(3)不够安全；燃烧过程中会产生大量的浓烟，对环境污染较大
4	耐火砖砌筑焦炭燃烧试验炉	(1)由焦炭多少控制燃烧过程中的峰值温度；(2)通过调节进风量来控制升温速率	(1)升温速度慢(2)不易控制温度按照设定曲线升高

从这些试验装置采用的升温方式来看，存在的问题主要是或者升温速度慢、或者达到的最高温度低、或者不能准确的控制温度按照预定的升温曲线升高，均不能很好的反映隧道火灾的特点。其次，在模拟隧道衬砌结构热边界条件方面，这些装置几乎都没有考虑周围岩土体对衬砌结构体系高温力学性能的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够模拟隧道火灾特点、热边界特点及隧道衬砌结构体系受力特点，能够安全、可靠的开展隧道衬砌结构体系高温力学性能试验的综合性多功能试验系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，试验时所述的环形隧道衬砌结构体系轴线向上，它包括以下七个部分：①基座及衬砌结构力学边界模拟子系统，主要包括：环形支撑基座和地层抗力模拟装置，所述衬砌结构体系平放在支撑基座上；②隔热保温子系统，主要包括耐火底板、隔热盖板和隔热挡板，所述耐火底板位于支撑基座的内部、衬砌结构体系的下面，所述隔热盖板盖在衬砌结构体系的上面，所述隔热挡板位于衬砌结构体系的内部并与衬砌结构体系的轴线平行，隔热挡板与衬砌结构体系内壁之间设有隔热纤维，所述隔热挡板上设有燃烧器安装孔；③火灾热环境模拟子系统，主要包括燃烧器控制台，燃烧器，液化气及空气供应设备，燃烧器安装于隔热挡板上的燃烧器安装孔内；④加载子系统，主要包括液压站及控制台，X向加载千斤顶，Y向加载千斤顶，加载反力框架，所述加载反力框架为四边形，套在衬砌结构体系的外面，所述X向加载千斤顶和Y向加载千斤顶分别设置加载反力框架的四边与衬砌结构体系之间；⑤测量子系统，主要包括：X向测力传感器，Y向测力传感器，炉内温度传感器，衬砌结构体系的参数测量装置、土体温度传感器；⑥数据采集子系统，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；⑦衬砌结构热边界模拟子系统，主要由土体及挡土板组成，所述挡土板套在衬砌结构体系的外面，所述土体填充于挡土板与衬砌结构体系之间。

本试验系统的优点体现在：

(1)由于选用工业级燃气燃烧器和控制台，由程序自动控制升温，使得本试验系统能够较好的模拟隧道火灾场景，体现了隧道火灾升温速度快、达到的最高温度高的特点。

(2)本试验系统的升温速度，最高温度均可调，能够支持多种隧道火灾场景，可以根据要求自由选择和自动程序设定需要的温度—时间曲线。

(3)合理布置的保温隔热措施，既保证了炉内的快速升温和较小的温度波动，同时，避免了炉内高温对测试装置、加载装置及周围环境的影响。

(4)能够模拟隧道衬砌结构体系的热边界条件—单面受火，另一面为岩土体，能够模拟周围土体、地下水对衬砌结构体系的影响。

(5)能够对衬砌结构体系施加不同的位移边界条件—自由边界、考虑地层抗力的边界及固定边界。

(6)能够对衬砌结构体系施加多种荷载—温度工况—先升温后加载，先加载后升温或者先升温冷却后加载等。同时，除了可以方便的进行隧道衬砌结构体系高温时(高温后)的力学性能试验，也可以对其进行常温时的力学性能试验。

(7)借助于程序控制和自动数据采集技术，提高了工作效率和数据的准确性。

(8)本试验系统故障率低，安全可靠，便于操作，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。

优选地，上述耐火底板由下层的耐火砖垫层和上层的耐火纤维垫板构成。

优选地，上述隔热盖板由外层钢板和内层耐火纤维组合而成。

优选地，上述衬砌结构体系与支撑基座之间垫有细钢棒和柔软的耐火纤维。细钢棒的作用是使支撑基座与衬砌结构体系之间的滑动摩擦转化为多点接触的滚动摩擦，减弱了支撑基座对衬砌结构体系变形的影响；耐火纤维的作用一方面是填充支撑基座与衬砌结构体系之间的孔隙，避免热量的散失，另一方面可以保护细钢棒不受炉内高温的影响。

优选地，上述地层抗力模拟装置由弹簧构成，设置在X向加载千斤顶或Y向加载千斤顶与衬砌结构体系之间。

上述衬砌结构体系的参数测量装置包括温度、变形、曲率、接头张角及内力传感器。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明试验的系统的结构组成示意图。

图2是图1中A-A处的剖视图。

图3是火灾热环境模拟子系统的运行原理图。

图4是衬砌结构体系的一种位移边界—自由边界示意图。

图5是衬砌结构体系的另一种位移边界—地层抗力边界示意图。

图6是衬砌结构体系的另一种位移边界—固定边界示意图。

图7是衬砌结构体系与耐火底板、隔热盖板的连接关系示意图。

图8是衬砌结构热边界模拟子系统的示意图。

图9是图8中B-B处的剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，由以下七个具有特定功能的子系统有机组成：

(1)火灾热环境模拟子系统；

(2)隔热保温子系统；

(3)基座及衬砌结构体系力学边界模拟子系统；

(4)加载子系统；

(5)测量子系统；

(6)数据采集子系统；

(7)衬砌结构体系热边界模拟子系统。

在空间布置上，本试验系统采用卧式布置，即在试验时环形隧道衬砌结构体系的轴线竖直向上安放。由于采用卧式布置，使得衬砌结构体系安装、荷载施加、测点布置、热边界施加(覆土)、升温、保温隔热都非常的便利。同时，也便于进行大尺寸衬砌结构体系的试验。

下面对各个子系统分别作详细介绍：

一、火灾热环境模拟子系统

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。其中燃烧器2安装于隔热挡板6上预留的燃烧器安装孔7内。

隧道火灾时，断面上的温度分布规律为拱顶温度最高，底板处温度最低。因此，为了模拟隧道衬砌结构体系这一受热环境，本试验系统利用衬砌结构体系4自身和隔热挡板6共同构成加热空间。这种空间布局模拟了衬砌结构体系单面受火的特点，又反映了隧道断面内温度分布的特点，同时也简化了试验装置。

火灾热环境模拟子系统的运行原理如图3所示。燃烧器控制台1根据炉内温度传感器19反馈回来的炉温，通过流量控制器自动调节液化气和空气的流量，使得炉内温度按照设定的曲线变化。同时，燃烧器2前端内置的火焰探测器能够实时探测火焰的燃烧情况，并能在异常情况下发出警报。

由于采用工业级燃烧器和程序自动控制升温，本火灾热环境模拟子系统能够达到的最高温度为1350℃，最大升温速度为250℃/min，同时，可以根据研究的需要预先设定不同的隧道火灾温度—时间曲线(如RABT、RWS、HC曲线等)。本火灾热环境模拟子系统较好的模拟了隧道火灾升温速度快、达到的最高温度高的特点，同时，产生的温度场波动小，温度分布均。此外，由于是程序自动控制，操作简便、安全可靠。

二、隔热保温子系统

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，耐火底板5位于支撑基座11的内部、衬砌结构体系4的下面，隔热盖板10盖在衬砌结构体系4的上面，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，隔热挡板6上设有燃烧器安装孔7。耐火底板5由下层的耐火砖垫层和上层的耐火纤维垫板构成，隔热盖板10由外层钢板和内层耐火纤维组合而成，如图2所示。

衬砌结构体系4和隔热挡板6是共同构成燃烧器2火焰燃烧和热量集聚的空间。同时，隔热挡板6避免了热量向衬砌结构体系低温区的扩散和对周围环境、测试设备的影响。此外，隔热挡板6也是燃烧器2的安装基础。试验升温过程中，燃烧产生的热废气通过的排烟道和烟囱8排出。

耐火底板5、隔热挡板6和隔热盖板10的作用，一方面是用来防止热量的散失，以保证炉内的快速升温和达到要求的高温；另一方面，作为有效的隔热措施，避免了炉内高温对外部测试设备、加载设备以及周围环境的影响。

隔热纤维9作为隔热挡板6和衬砌结构体系4间的一个柔性连接，一方面用来隔热保温，同时，由于其可以压缩变形，能够保证衬砌结构体系的自由变形。

由于隔热盖板10重量较轻，同时内层为柔软的可变形耐火纤维，这样，一方面可以起到耐火隔热的作用，另一方面，当衬砌结构体系4变形时，借助于耐火纤维的变形缓冲，可以减弱隔热盖板10对衬砌结构体系4变形的影响。

三、基座及衬砌结构力学边界模拟子系统

基座及衬砌结构力学边界模拟子系统主要包括支撑基座11和地层抗力模拟装置12。其中支撑基座11采用混凝土浇注，平面形状与被测试衬砌结构体系4相似，试验时，衬砌结构体系4轴线向上平放在支撑基座11上，为了消除支撑基座11对衬砌结构体系4变形的影响，在衬砌结构体系4与支撑基座11间垫入了细钢棒26和柔软的耐火纤维25，如图7所示。细钢棒26的作用是使支撑基座11与衬砌结构体系4之间的滑动摩擦转化为多点接触的滚动摩擦，减弱了支撑基座11对衬砌结构体系4变形的影响。耐火纤维25的作用一方面是填充支撑基座11与衬砌结构体系4之间的孔隙，避免热量的散失，另一方面是保护细钢棒26不受炉内高温的影响。

借助于地层抗力模拟装置12和X向加载千斤顶14，可以对衬砌结构体系施加不同的力学边界条件，上述地层抗力模拟装置12可以由弹簧构成：

(1)自由边界。撤掉X向加载千斤顶14，衬砌结构体系4可沿着支撑基座11自由变形，如图4所示。

(2)考虑地层抗力边界。在X向加载千斤顶14与衬砌结构体系4之间通过安装地层抗力模拟装置12(弹簧)，可以模拟地层与衬砌结构体系4间的相互作用，如图5所示，当然地层抗力模拟装置12也可以安装在Y向加载千斤顶15与衬砌结构体系4之间。

(3)固定边界。固定X向加载千斤顶14，则衬砌结构体系4不能沿着支撑支座11变形，如图6所示。

四、加载子系统

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。加载反力框架16为四边形，套在衬砌结构体系4的外面，X向加载千斤顶14和Y向加载千斤顶15分别设置加载反力框架16的四边与衬砌结构体系4之间；加载子系统按照试验要求负责对衬砌结构体系4施加X向、Y向的荷载。

五、测量子系统

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和土体温度传感器21。其中衬砌结构体系的参数测量装置20包括用来测量衬砌结构体系温度、变形、曲率、接头张角及内力的各种传感器。需要说明的是，实际试验时，衬砌结构体系的参数测量装置20和土体温度传感器21需要根据试验要求确定其布置位置，图1仅为示意。

测量子系统能够测试的物理量及测试方法为：

(1)衬砌结构体系所受的荷载。将X向测力传感器17和Y向测力传感器18连入数据采集子系统23，可以得到连续的任意时刻结构体系的X向及Y向的受力情况。同时，X向测力传感器17和Y向测力传感器18可用来指示加载子系统的加载。

(2)炉膛内部温度。通过炉内温度传感器19，在炉膛内部沿拱顶到底部共布置三个热电偶可以测得连续的炉内温度变化。

(3)衬砌结构体系内部的温度分布。可以采用预埋或者钻孔安装(在预定位置打孔，清孔后，在孔中注入导热性能良好的铝粉，使热电偶端部与混凝土壁间具有良好的热接触，之后在孔中填充水泥砂浆)的方法在衬砌结构体系设定的位置安装热电偶。将热电偶接入数据采集子系统23后，即可得到连续的结构体系4内任意点任意时刻的温度变化。同理，在土体中装入热电偶(土体温度传感器21)可以得到连续的衬砌结构体系4周围土体中的温度变化。

(4)衬砌结构体系的线位移。通过位移引出架(通过膨胀螺栓固定在衬砌结构体系4上)将位移计引出到常温区进行位移量测可以避免高温对位移计的影响，同时接入数据采集子系统23可以测得连续的衬砌结构体系任意时刻的线位移。

(5)衬砌接头张角(张开量)。对于盾构隧道等装配式衬砌结构体系，利用衬砌接头张角测试装置能够避免高温对位移计的影响，同时，可以测得接头任意时刻的连续的张角(张开量)。

(6)衬砌结构体系的曲率。利用曲率测量装置可以测得结构体系4任意时刻、任意位置的连续的曲率变化。

(7)衬砌结构体系内力。由于衬砌结构体系4为超静定结构，为了求得不同时刻衬砌结构体系的内力分布情况，至少需要已知一个断面的内力分布。通过在低温区布置结构内力测点(测量受力钢筋应力及混凝土应变)可以得到衬砌结构体系任一截面任一时刻的内力。

六、数据采集子系统

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中的各个传感器(如温度、位移、张角、内力、测力传感器等)相连接，并实时将数据传输到上位计算机。

七、衬砌结构热边界模拟子系统

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，挡土板241套在衬砌结构体系4的外面，土体242填充于挡土板241与衬砌结构体系4之间，如图8、图9所示。试验时，通过对衬砌结构体系覆盖不同特性的土体242，不仅模拟了衬砌结构体系的热边界条件，同时模拟了地下岩土体对衬砌结构体系内温度分布、受力特性等的影响。

本发明的试验系统可方便的用于：

(1)不同温度—荷载工况下，环形隧道衬砌结构体系高温时(高温后)的力学性能试验。

(2)不同荷载工况下，环形隧道衬砌结构体系常温下的力学性能试验。

(3)研究分析不同火灾场景下，火灾对隧道衬砌结构体系的损伤，以及有效的结构体系耐火措施。

(4)检验不同火灾场景下，不同隧道衬砌结构体系耐火措施的性能。

具体地说，本发明的试验系统可以完成以下功能：

(1)利用本试验系统可以开展的研究

利用本试验系统，可以进行广泛的隧道衬砌结构体系高温时(高温后)的力学性能试验：

①衬砌结构体系内温度场传播分布规律(考虑隧道衬砌实际受火状况，以及围岩、地下水、表面防护等的影响)；

②不同火灾场景、不同受力状态下，衬砌结构体系的损坏形式(爆裂、开裂、漏水)、损坏机理以及薄弱环节；

③衬砌结构体系高温时、高温后的整体变形、稳定性、承载能力；

④火灾后结构体系产生的永久变形以及对周围环境的影响；

⑤不同火灾场景、受力状况下衬砌结构体系的耐火极限；

⑥提高衬砌结构体系耐火性能的方法及试验检验；

⑦火灾后衬砌结构体系不同修复加固方法的效果试验。

(2)本试验系统支持的材料类型、结构体系形状

可以进行各种混凝土、钢筋混凝土以及钢纤维混凝土结构体系的高温力学性能试验。衬砌结构体系的形状除了圆环形，也可以是矩形等。同时，由于采用卧式升温加载，对较大尺寸的结构体系也可以方便的进行试验。

(3)本试验系统能够模拟的荷载—温度工况

利用本试验系统，既可进行高温下衬砌结构体系的力学性能试验(可以采用先加载，后升温或者先升温后加载的荷载—温度路径)，也可进行经历高温后衬砌结构体系的力学性能试验。同时，也可以对常温下衬砌结构体系的力学性能进行试验。

(4)本系统能够模拟的荷载(热)边界条件

本试验系统能够考虑地层对隧道衬砌结构体系变形的约束作用—地层抗力的作用。可以对衬砌结构体系施加三种类型的力学边界条件：自由边界，反映地层抗力的边界和周定边界。

本试验系统可以考虑周围岩土体的热扩散作用，能够模拟隧道衬砌结构体系所处的热边界条件(被周围岩土及地下水包裹)。

(5)本系统能够模拟的火灾场景

本试验系统最高加热温度可以达到1350℃，最大升温速度可以达到250℃/min。较好的体现了隧道火灾升温速度快，达到的最高温度高的特点。同时，通过程序控制，可以模拟多种国际上通用的标准温度—时间曲线，如RABT、RWS、HC标准曲线等。以HC标准曲线为例，实际试验表明本试验系统能够较好的模拟。

Claims (6)

1.一种环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，试验时所述的环形隧道衬砌结构体系(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(2411)与衬砌结构体系(4)之间。

2.根据权利要求1所述的环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，其特征是：所述耐火底板(5)由下层的耐火砖垫层和上层的耐火纤维垫板构成。

3.根据权利要求1所述的环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，其特征是：所述隔热盖板(10)由外层钢板和内层耐火纤维组合而成。

4.根据权利要求1所述的环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，其特征是：所述衬砌结构体系(4)与支撑基座(11)之间垫有细钢棒(26)和柔软的耐火纤维(25)。

5.根据权利要求1所述的环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，其特征是：所述地层抗力模拟装置(12)由弹簧构成，设置在X向加载千斤顶(14)或Y向加载千斤顶(15)与衬砌结构体系(4)之间。

6.根据权利要求1所述的环形隧道衬砌结构体系的高温力学性能试验系统，其特征是：所述衬砌结构体系的参数测量装置(20)包括温度、变形、曲率、接头张角及内力传感器。

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