摘 要
钢筋混凝土框架结构在现代建筑中广泛应用，但其在火灾作用下的力学性能研究仍存在诸多不足。本研究旨在深入探讨钢筋混凝土框架结构在高温环境中的损伤机理及力学响应特性，为提升建筑抗火性能提供理论依据和技术支持。研究采用数值模拟与试验验证相结合的方法，通过建立精细化有限元模型，分析不同温度、升温速率和荷载水平对结构力学性能的影响，并设计高温加载试验以校核数值模型的准确性。结果表明，随着温度升高，钢筋混凝土框架结构的承载力显著下降，裂缝扩展加剧，且材料非线性效应逐渐显现；升温速率和荷载水平对结构损伤程度具有显著影响，快速升温或高初始荷载会加速结构失效过程。本研究创新性地引入了考虑温度-时间耦合效应的损伤演化模型，能够更准确地预测钢筋混凝土框架结构在火灾条件下的力学行为。此外，提出了基于剩余承载力评估的抗火设计优化方法，为工程实践提供了重要参考。研究表明，合理控制升温速率和优化构件配筋率可有效提高结构的抗火性能，为相关规范的修订和完善奠定了基础。
关键词
钢筋混凝土框架结构；高温力学性能；损伤机理；温度-时间耦合效应；抗火设计优化
目 录
1 引言 1
2 火灾作用下材料性能分析 2
2.1 混凝土高温下的力学特性 2
2.2 钢筋在高温环境中的性能变化 2
2.3 材料高温损伤机理探讨 3
2.4 温度场对材料性能的影响 3
2.5 材料性能退化模型构建 4
3 框架结构受火行为模拟与分析 4
3.1 火灾温度场分布规律研究 4
3.2 结构热传导与温度分布计算 5
3.3 框架构件在火灾中的变形特征 5
3.4 动力学模型在火灾模拟中的应用 6
3.5 数值仿真与实验验证对比 6
4 火灾后框架结构残余性能评估 7
4.1 残余承载力计算方法研究 7
4.2 结构损伤识别与量化分析 7
4.3 火灾后修复加固技术探讨 8
4.4 不同工况下结构安全性评价 8
4.5 提高结构抗火性能的建议 9
结论 10
参考文献 11
致 谢 12
