建筑结构抗火性能研究回顾及展望

混凝土结构抗火性能研究摘要：由于城市的密集化程度越来越高，人口持续增长，多高层现代建筑（多以钢筋混凝土建筑居多）也越来越多，从而导致建筑火灾频繁发生，后果也越来越严重，造成人类生命及财产蒙受重大损失。

因此有必要研究钢筋混凝土结构的抗火性能。

近年来，国内外开展了高温（火灾）下的钢筋混凝土材料、构件及相应结构的受力性能的实验研究及理论分析，并取得了一些成果，现就钢筋混凝土结构抗火性能研究内容、设计以及现状与发展做简单介绍。

关键字：混凝土抗火内容、设计、发展0 引言火灾给人类的生命财产造成极大的损失,火灾造成的经济损失仅次于干旱和洪涝,而发生的频度则位居各种灾种之首。

目前,钢筋混凝土结构是我国主要建筑结构形式之一。

尽管钢筋和混凝土材料属于热惰性材料,但由于火灾的高温作用,材料性能将严重劣化,在结构中将发生严重的内(应)力重分布,使结构性能大大削弱,危及结构的安全。

建筑结构特别是钢筋混凝土框架结构在火灾中坍塌的事故时有发生,往往造成重大的人员伤亡和财产损失。

研究钢筋混凝土结构的抗火性能十分必要和迫切。

1混凝土结构抗火理论研究内容混凝土结构抗火的全过程分析包括三部分:室内火灾温度场分析、构件和结构内部温度场分析和抗火性能分析。

本文主要介绍后两部分的研究。

1.1混凝土构件和结构内温度场1.1.1求解方法概述为进行高温下的结构性能分析,一般先进行构件和结构内温度场分析,由于结构的内力和变形一般不影响热传导过程,因而可对温度场进行独立分析。

构件和截面温度场由于受诸多因素如材性离散、边界条件处理等影响,理论分析较为复杂。

以前的温度场确定主要通过试验实测,即通过在构件中预埋热电偶,积累大量数据绘制成相应的表格供查找参考。

热传导方程是一个非线性抛物型偏微分方程,在用数值解法求解的过程中,除上文提到的空间有限元和时间有限差分结合法外,还有空间差分和时间差分结合法、空间有限元和时间有限元结合法等。

目前研究者对温度场的计算对象均集中在构件如墙板、柱、梁等,由于热传导问题实际上是三维问题,这大大增加了理论求解的难度,因而研究者根据构件形状、受火条件等对计算模型进行简化,从而变为二维问题甚至一维问题。

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望1. 本文概述随着现代社会对建筑安全性能要求的不断提高，混凝土及预应力混凝土结构的抗火性能已成为土木工程领域的研究热点。

本文旨在全面综述当前混凝土及预应力混凝土结构抗火研究的现状，探讨存在的问题，并展望未来的研究方向。

文章首先对混凝土及预应力混凝土在火灾环境下的性能变化进行概述，包括材料的热工性能、力学性能的退化以及火灾后结构的损伤评估等方面。

接着，文章将重点介绍国内外在混凝土及预应力混凝土结构抗火研究方面所取得的主要成果和进展，包括抗火设计方法、抗火性能试验、数值模拟与理论分析等方面。

文章将指出当前研究中存在的问题和挑战，并提出未来的研究方向和建议，以期为提升混凝土及预应力混凝土结构的抗火性能提供有益的参考和借鉴。

1.1 研究背景与意义混凝土及预应力混凝土结构在现代建筑和工程领域中占据着举足轻重的地位。

随着城市化进程的加快和高层建筑的不断涌现，这些结构的安全性和耐久性成为了工程界关注的焦点。

特别是在火灾等极端情况下，混凝土及预应力混凝土结构的抗火性能直接关系到人员安全和财产保护，对其抗火性能的研究具有重要的现实意义和深远的战略意义。

在建筑结构设计中，除了考虑日常使用环境下的承载能力和稳定性外，还必须充分考虑在火灾等非常规环境下的结构行为。

火灾作为一种常见的自然灾害和人为事故，对建筑结构的破坏力极大，尤其在高层建筑、地下工程、大型公共设施等领域，火灾可能导致灾难性的后果。

研究混凝土及预应力混凝土结构在火灾作用下的抗火性能，对于提高结构的安全性和可靠性，减少火灾带来的损失具有至关重要的作用。

随着科技的进步和材料科学的发展，混凝土及预应力混凝土结构的设计理论和施工技术也在不断完善。

现有的研究和实践表明，这些结构在火灾中的性能仍然存在诸多不确定性，例如材料性能的退化、结构构件的破坏模式、整体结构的稳定性等。

这些问题的存在，不仅增加了结构设计的难度，也对现行的设计规范和标准提出了挑战。

建筑结构火灾实验报告总结概述：建筑结构火灾实验旨在研究不同建筑材料和结构对火灾蔓延和热传导的影响，以提供有效的防火保护措施和设计指导。

本报告总结了通过进行实验所得到的关于建筑结构火灾行为的重要发现和结果。

一、火灾蔓延特性分析1.1 火焰蔓延速度与材料燃烧性能关系通过实验观测，我们发现不同材料的燃烧性能直接影响着火焰蔓延速度。

高温下易燃材料会迅速释放可燃气体并扩大火场范围；而难燃或阻燃材料则令火势得到有效限制。

1.2 结构布局对火势扩散的影响实验中，我们模拟了不同类型建筑平面布局及出口通道设置，并观察其对火灾蔓延速率的影响。

合理规划出入口通道以及消防设施位置能够有效地减缓火势蔓延速度、增加逃生通道安全性。

1.3 建筑外墙防火措施的研究我们通过实验研究了多种常见建筑外墙材料的耐火性能。

结果显示，采用难燃或阻燃外墙材料可有效提高建筑整体的抗火能力，并减轻火势蔓延速度。

二、结构稳定性与抗火设计2.1 钢结构和混凝土结构在火灾条件下的表现比较通过模拟不同类型的钢结构和混凝土结构在火灾环境中受到极端温度作用后的行为，我们发现钢结构更容易受到高温影响而失去强度，进一步导致建筑倒塌；而混凝土结构在一定程度上保持其承载能力。

2.2 结构施工质量对防治火灾扩散影响经过实验控制组和试验组进行比较观察，我们发现良好的施工质量是确保建筑消防安全的重要因素之一。

精细施工可以提高纵横向连通性及密闭性，从而降低了火势传播速率以及避免了火灾事故的扩大。

2.3 专用防火材料对建筑结构阻燃性能的增强实验结果显示，采用高效的专用防火材料（如防火涂料、阻燃夹层等）可以有效地提高建筑结构在火灾中的抵抗能力。

这些材料不仅具有较好的耐火性能，还可以降低热传导和保护结构基本完整。

三、应急逃生设计与消防设备配置3.1 安全疏散路径规划靠谱性验证通过实验模拟不同紧急情况下的人员疏散过程及时间，我们检验了安全疏散路径规划方案的合理性。

科学合理的路径规划设计能够最大限度地减少逃生难度，提高人员疏散效率。

国内外建筑结构耐火抗火技术研究动态3篇国内外建筑结构耐火抗火技术研究动态1随着建筑行业的发展，结构耐火抗火技术的研究也成为了一个重要的话题。

近年来，国内外学者们对于建筑结构的耐火性、抗火性等方面的研究取得了一系列的进展和成果，这些成果不仅对于建筑行业的发展有着重要的意义，对于提高建筑的安全性能也有着深远的影响。

国内的耐火抗火技术研究方面，随着消防安全意识的不断提高，一些学者也开始研究建筑物的防火技术，其中包括耐火材料、防火构造和防火涂料等方面的研究。

针对耐火材料方面的研究，国内外有很多的学者投入大量的精力进行了探索，主要包括无机耐火材料、有机耐火材料和复合耐火材料等方面，这些材料在建筑领域中得到了广泛的应用。

有机耐火材料主要是指聚酯树脂、亚麻制品、聚酰亚胺等材料，这些材料耐高温性能较好，可以防止或者减缓火灾的蔓延。

而无机耐火材料则以各种高温能耗降解、防静电、高温抗热胀和防结露等性能优势，在耐火抗火方面明显优于有机耐火材料。

此外，防火构造技术也是一个备受关注的领域，这方面的技术主要是指建筑结构设计时采取的相关防火措施。

在现代建筑中，常用的防火构造技术主要包括防火隔墙、防火板和防火滑轮等方面，这些构造物可以有效地增加建筑结构的防火安全系数。

而在一些防火施工的过程中，防火涂料也扮演着非常重要的角色，这些涂料主要是以无机化学成分为主要原料，能够有效地防止建筑物着火和减少火灾的蔓延。

同时，防火涂料反应迅速，也不会妨碍建筑物新的涂料涂刷等建筑装修操作。

在国外方面，耐火抗火技术的研究得到了较高的关注，尤其是在欧美国家。

除常规耐火材料、防火构造等技术外，国外学者还尝试引进新型的耐火材料，如可降解的耐火材料、气凝胶等。

同时，各国还对耐火材料进行了多种性能测试，以进一步提高建筑的耐火性能。

总之，建筑结构的耐火抗火技术是建筑行业中非常重要的一个方面，同时也是保障建筑安全的重要手段。

在未来，我们还需要不断地投入研究，使得建筑的耐火抗火性能更加优越，为人们的生活注入更多的保障和信心在建筑行业中，耐火抗火技术是非常重要的一环，其关系到人们的生命财产安全。

建筑结构抗火性能分析【摘要】如果发生火灾，火灾高温将严重恶化结构材料的性能，结构构建的内力分布也会被重新改变，产生显著的结构变形。

结构材料的承载力将会减弱，危机建筑物安全。

因此，科学地设计建筑物抗火结构，形成完善的、可靠的抗火设计方案，是学术界和工程界普遍关注的问题。

【关键词】结构；抗火；设计火灾给人类带来的损失是巨大的，其中，建筑物火灾的发生频率和造成的损失远高于其他形式的火灾。

目前，我国的建筑物随着经济的发展也在快速发展，高层、多层、多功能建筑物越来越普及，建筑物内的人口密度也在不断提高，发生火灾时造成的危害也就越大。

本文将对建筑物结构抗火性能进行分析和建议。

1.以往的建筑结构抗火性能研究情况1.1对建筑火灾发展过程的研究研究建筑火灾发展过程的目的，就是掌握建筑火灾发生的原因和规律，了解火灾发生过程中的气体、温度等的变化，预测未来发生火灾的可能性，从而为科学地设计建筑物抗火结构提供依据。

1.2对高温下建筑材料的受力性能的研究高温下建筑材料易发生形变，材料的力学性能也会随之发生变化。

高温下材料的热工性能和力学性能是人们研究的重要课题。

热工性能主要包括比热容、热传导系数、热膨胀系数等。

混凝土的骨料类型、温度、水分含量和各材料的混合比都会影响混凝土的热传导性能。

混凝土的热传导系数随着温度的升高而下降，其它几种因素的影响也会越来越小。

与混凝土的力学性能研究相比，对其热工性能的研究较少，因此在这方面还有很大的研究空间。

1.3对建筑构件内部的温度场的研究材料的温度与力学性能有密切的关系。

研究材料内部各点的温度变化过程能为计算构件及结构在火宅中的反应提供依据。

建筑火宅如果发生，释放的热量将会通过热辐射、热对流等传到方式传递到建筑物表层，再通过热传导传递到构件内部。

构件内部的温度场会随时间变化，一般可以通过傅立叶热微分方程计算构建内部的温度分布情况。

混凝土的导热系数和比热容与温度具有函数关系，且环境因素会影响边界条件，因此火灾发生时构建内部的温度场是非线性瞬态问题。

木结构建筑抗火性能研究进展摘要：木结构建筑在我国建筑体系中具有举足轻重的地位，相比于传统钢筋混凝土结构和钢结构而言，其舒适度更高且节能环保。

作为木结构建筑的主要用材，木材具有易燃性、耐火等级低的缺陷，因此木结构建筑安全防火问题应得以重视。

本文从材料层面、构件层面、结构层面对木结构抗火性能的国内外研究成果进行综述，包括木材燃烧过程中微观结构变化规律、木材炭化速率、木构件抗火性能以及整体木结构房屋火灾发展过程，并提出木结构建筑抗火性能研究中亟待深入研究的问题。

关键词：木结构建筑；微观结构；炭化速率；抗火性能文献标志码：A1 木材炭化速率Alastair[[i]]在研究高层木结构木材燃烧性能中，综合阐述了影响木材炭化速率的因素，研究结果表明：木材炭化速率与密度、物种、渗透性、含水率、氧气浓度有关。

White[[ii]]对8种不同树种的小试样进行了炭化速率试验研究，指出密度和含水率是影响木材炭化速率的主要因素。

Hugi[[iii]]对木材的炭化速率与透氧性的相关性进行了试验研究，研究结果表明：炭化速率与氧渗透性具有强相关性，且氧渗透性比密度更适合作为评估木材炭化性能的参数。

胡小锋[[iv]]对我国常用树种樟子松胶合木结构进行炭化速率试验研究。

研究结果表明，炭化深度与受火的实际温度密切相关，不同胶合面上的炭化深度无明显变化；随着受火时间的延长，胶合木梁上水平炭化速率与竖向炭化速率的差距逐渐增大。

方敢志[[v]]分析了密度、含水率和尺寸效应对火灾下木构件炭化速率的影响，结果表明，对比含水率和尺寸效应，密度对木材的炭化速率影响更大。

2 木构件抗火性能针对木梁、木柱抗火性能的研究主要包括持荷状态下的耐火极限、火灾下的破坏模式、受火后的力学性能等方面的研究。

李林峰[[vi]]将编写的VUMAT木材子程序带入有限元软件ABAQUS中并建立了热结构耦合模型，结合国内外木结构规范提出了梁柱构件的抗火设计方法。

陈玲珠[[vii]]对胶合木中长柱进行了四面受火耐火极限试验，研究结果表明截面尺寸、持荷水平、阻燃涂料是影响胶合木中长柱耐火极限的重要因素。

建筑结构的抗火性能研究在现代建筑领域，确保建筑结构在火灾中的安全性至关重要。

火灾不仅会造成人员伤亡和财产损失，还可能对社会的稳定和发展产生深远影响。

因此，深入研究建筑结构的抗火性能具有极其重要的现实意义。

建筑结构在火灾中面临着多种严峻的挑战。

高温是其中最主要的因素之一。

当火灾发生时，温度会迅速升高，这可能导致建筑材料的强度和刚度显著下降。

例如，钢材在高温下会失去其承载能力，混凝土可能会出现爆裂和剥落现象。

建筑材料的性质对其抗火性能起着关键作用。

钢材在常温下具有出色的强度和延展性，但在高温下，其屈服强度和弹性模量会大幅降低。

混凝土是建筑中广泛使用的材料，其在高温下的物理和化学变化较为复杂。

高温可能导致混凝土内部水分蒸发，产生孔隙和裂缝，从而降低其抗压强度。

此外，不同类型的砖块、木材等材料在抗火性能上也各有特点。

建筑结构的形式和布局同样影响着抗火性能。

简单的结构形式在火灾中可能更容易预测和评估其性能，而复杂的结构可能存在更多的薄弱环节和不确定因素。

例如，大跨度的空间结构在火灾中由于受热不均匀，容易产生较大的变形和内力分布变化。

防火保护措施是提高建筑结构抗火性能的重要手段。

常见的防火措施包括在钢结构表面涂覆防火涂料、在混凝土结构中设置防火隔热层、采用防火门窗等。

这些措施可以有效地延缓火灾对结构的影响，为人员疏散和灭火救援争取时间。

在研究建筑结构的抗火性能时，实验研究是不可或缺的方法之一。

通过模拟真实的火灾场景，对建筑构件和结构进行高温加载试验，可以直接观察和测量其在火灾中的力学性能变化。

然而，实验研究往往受到成本、时间和规模的限制。

数值模拟则为建筑结构抗火性能研究提供了另一种有效的途径。

利用计算机软件，可以建立建筑结构的数学模型，模拟火灾的发展过程以及结构在火灾中的响应。

这种方法能够快速分析不同设计方案的抗火性能，为工程设计提供参考。

在实际工程中，建筑结构的抗火设计需要综合考虑多种因素。

首先，要根据建筑物的用途、高度、面积等确定其火灾危险等级。

建筑结构的抗火性能研究建筑结构的抗火性能一直是建筑行业中的一个重要问题。

随着城市化进程的推进，高层建筑的兴起以及人们对建筑物安全性的要求不断提高，建筑结构的抗火能力显得尤为重要。

本文将探讨建筑结构的抗火性能研究，并提出相应的解决方案。

一、抗火性能的重要性建筑结构的抗火性能是指在防火条件下，结构能够保持其稳定性和安全性的能力。

在火灾发生时，建筑结构的抗火性能直接关系到人员疏散的时间、火势的蔓延速度以及灭火工作的效果。

因此，提高建筑结构的抗火性能对于保障人员生命安全和减少财产损失具有重要意义。

二、抗火性能研究的主要内容1. 材料研究抗火性能的研究首先要从建筑材料入手。

建筑结构中使用的钢材、混凝土、砖等材料的抗火性能直接影响整个建筑的防火能力。

因此，对建筑材料的抗火性能进行深入研究，选择具有较高阻燃性能的材料，以提高建筑结构的整体抗火能力。

2. 结构设计结构设计是确保建筑的抗火性能的关键。

通过合理的结构布置、灵活的设计手法以及加强连接部位的抗火措施，可以提高建筑结构的抗火能力。

研究人员可以借鉴先进的结构设计理论和经验，不断改进结构设计，以满足不同建筑使用环境下的抗火要求。

3. 防火隔离在建筑结构中，加强对防火隔离的研究也是提高抗火性能的一项重要工作。

通过设置防火墙、防火层等措施，可以有效隔离火灾，延缓火势蔓延的速度，为在火灾发生时的人员疏散和灭火工作提供更多的时间。

三、解决方案1. 技术创新通过科技创新，研发出具有更好抗火性能的建筑材料和新型结构设计方案。

利用新材料的阻燃特性和高强度性能，设计出更加安全稳固的建筑结构。

2. 法律法规制定和完善相关法律法规，明确建筑结构的抗火性能标准和要求，推动建筑行业对抗火性能的重视和研究。

通过法规的约束和激励，促进建筑结构抗火性能的不断提高。

3. 提高意识加强公众对建筑结构抗火性能的认知，提高对火灾预防和处理的意识。

通过开展宣传教育活动，提高居民和从业人员的防火意识，遵守防火规程，减少火灾的发生。

混凝土及预应力混凝土结构抗火研究现状与展望作者：余华来源：《现代盐化工》2019年第03期摘; ;要：在对混凝土及预应力混凝土两种材料的研究过程中，着重对其抗火能力进行了深入的研究和分析，论述了不同国家对于混凝土抗火能力的研究现状，详细论述了针对这种材料的先进修复技术，并且在论述中也提出了这种材料在火灾中应用会产生的某些问题，对这种材料的未来发展前景进行论述。

根据大量的研究分析结果得知，混凝土在火灾中受到高温爆裂的界点是根据强度的改变而发生变化的，不同种类的混凝土在火灾中爆裂点也不同，所以在研究混凝土及预应力混凝土结构过程中，应当考虑以下几点：高温下不爆裂、高温下不易倒塌、火灾过后容易修复等因素。

关键词：钢筋混凝土;预应力混凝土;爆裂;抗火性能火灾的发生频率很高[1-2]，研究表明，我国每年发生的火灾事件超过15万件，全球建筑起火事件是中国的24倍左右，因火灾损毁的建筑物不计其数。

举例来说，2003年，我国湖南发生的一起大厦起火事件不仅导致大厦坍塌，20几名消防官兵也在救火的过程中失去了生命。

高温对建材的性能以及结构等具有非常重要的影响。

在高温的作用下，材料可能会因高温产生爆裂。

目前，混凝土及预应力混凝土结构在火灾中的影响受到了全世界的关注和研究。

本文将介绍火灾发生之后混凝土结构如何修复等先进技术，调整和改善目前混凝土在抗火能力中仍旧存在的不足之处，并对未来进行设想。

1; ; 国外预应力混凝土结构火灾研究的现状随着经济社会的发展，全球的经济产业正在迅猛发展，但是各类建筑以及桥梁的火灾事故却频繁发生，给社会以及人民的生命财产安全等带来了巨大的损失和危害。

严重的火灾可能造成建材结构坍塌、爆裂等一系列的严重影响，为了尽量避免这样的损失，国内外的专家学者开始了一系列的研究。

对于预应力混凝土抗火能力的研究，国外的开始时间要早于中国，20世纪初期就已经进入研究领域并且成立了很多专门的研究组织，其中，以美、英两国较为著名，例如波特兰水泥协会。

主题介绍目的和意义报告结构概述耐火等级分类耐火等级和分类采用耐火材料制成的建筑结构构件，如耐火墙、耐火楼板等，能在火灾中保持一定时间的稳定性和承载能力。

耐火材料和构件耐火构件耐火材料设计要求：在建筑设计阶段，应根据建筑物的用途、高度和重要性等因素，确定合理的耐火等级和耐火构件的布局。

性能要求：耐火结构在火灾中应具有一定时间的耐火极限，保持结构的稳定性和完整性，防止火势蔓延，确保人员疏散和安全。

以上内容仅为建筑结构耐火特性的部分介绍，实际设计和应用中还需考虑更多因素和详细要求，以确保建筑物的耐火性能和防火安全。

耐火结构的设计和性能要求火灾防控策略预防为主，防控结合01规范化管理02火灾预警与应急疏散03防火分区设计要素防火分区和设计要素灭火系统防火门和防火墙应急照明和疏散指示消防设备防火设施和设备耐火性能优先建筑结构抗火设计的核心理念是在火灾发生时，确保结构的耐火性能，以保障人员安全和财产安全。

预防为主，防消结合抗火设计应注重预防措施，如使用不燃或难燃材料，同时结合消防设施，如灭火系统和疏散通道，实现防消结合。

结构抗火设计理念耐火结构和构件设置火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统等主动防火设施，及时发现火灾并进行初期灭火。

主动防火系统被动防火措施抗火结构和系统1 2 3高层建筑抗风与抗火综合设计人员疏散和安全出口设计建筑物内部装修材料的防火性能抗火设计的特殊考虑在高层建筑中，通过设立防火墙、防火门等设施，将建筑划分为多个防火分区，防止火灾蔓延。

防火分区设计疏散通道设计自动灭火系统火灾报警系统确保高层建筑内设有宽敞、明亮的疏散通道，以便火灾时人员快速、安全地撤离。

配备自动喷水灭火系统、气体灭火系统等，及时有效地抑制火灾蔓延。

设置灵敏可靠的火灾探测器和报警装置，及时发现火源并发出警报。

案例一：高层建筑防火设计案例二：地下建筑抗火设计01020304建筑结构耐火设计防火分隔措施灭火设施配置安全疏散设计耐火混凝土耐火砖矿物棉硅酸钙板案例三：耐火材料在建筑结构中的应用总结与回顾建筑结构耐火特性研究的重要性建筑防火和抗火设计的进步未来研究方向和挑战提升耐火材料和构件的性能智能化防火系统的研发火灾安全性能评估方法的创新强化产业协作与创新提高设计人员防火意识完善法规与标准体系对行业的建议和期望。

浅谈建筑结构抗火性能研究现状【摘要】火灾是威胁公共安全的一种主要灾害形式，每年都给人类带来重大损失，而建筑物火灾又是火灾中对人类造成损失较大的一种火灾形式，建筑物遭受火灾高温后，构件的承载力、变形、耐久性、抗震性能等都会受到不同程度的影响，使整个建筑结构的耐久性、安全性降低。

因此如何提高建筑物的抗火性以及减少灾后损失已经成为了公众十分关注的问题之一。

本文从火灾的本质入手分析，简要阐述了目前国内外建筑物结构抗火性的研究现状，以及灾后建筑物加固的若干问题。

【关键词】火灾；建筑物结构；钢筋混凝土；抗火；加固０引言火灾的定义是火在时间和空间上失去控制而形成的灾害，随着人类经济的发展，城市的建设，火灾发生频度已经高居各个灾害之首，而其中建筑火灾就约占所有火灾中的80％。

震惊世界的美国“9．11”事件使纽约市标志性建筑“世贸中心”毁之一炬并造成重大人员伤亡；1994年的新疆克拉玛依大火，使288名中小学生和37名干部教师遇难，给无数家庭造成了难以忘却的伤痛。

全世界每年因火灾产生的直接和间接经济损失约为2000亿美元，近年来，我国建筑物火灾发生的次数也逐年递增，不仅直接造成了巨大的人员和财产损失，火灾造成的间接经济损失约为直接经济损失的3倍以上。

减少火灾的损失，从本质上来说，应该是以防为主，但是随着国民经济的高速发展与城镇人口的日趋集中，人们物质生活水平逐步提高，人口密度逐步增大，高层建筑物越来越多，装修也越来越高档，这中间采用了大量的可燃材料，增大了火荷载密度，使建筑物火灾的发生概率和危险性进一步增加，面对愈发不可收拾的建筑物火灾，我们应该努力做好防范措施。

１建筑物结构抗火性能目前，主流的建筑结构是钢筋混凝土结构，也有部分建筑是使用其他类型的结构，如木制结构，钢架结构等等，本文主要从钢筋混凝土结构的抗火性能来进行阐述。

钢筋混凝土结构抗火研究的目的有两方面：１．１制定一套合理、方便、实用的结构抗火设计方法，确保结构在火灾的一定期限内具有足够的承载力，以便组织人员撤离，消防人员灭火等工作的进行；１．２对火灾后结构的损伤程度作科学、准确的评价，并据此制定受损结构的修复和加固方案，确保火灾后经修复结构的安全性，最大限度地发挥经济效益。

建筑结构抗火研究现状及对相关抗火问题的思考黑龙江省建筑结构专家委员会1．火灾的概念、发生频度及目前抗火设计的考虑方法火灾是指失去控制的火在其发展蔓延过程中给人类的生命财产造成损失的一种现象。

火灾发生的频度居各种灾害之首，在各类火灾中又以建筑火灾损失最为严重。

以2004年为例，我国建筑火灾约发生25万起、死亡约2千6百人、直接经济损失约为17亿元人民币；美国建筑火灾约发生53万起、死亡约3千9百人、直接经济损失约为82亿美元。

火灾还是最主要的次生灾害之一，1906年美国旧金山地震引发火灾，大火烧了三天三夜，烧毁520个街区；1923年日本关东地震引发火灾，烧死5.6万人。

黑龙江省火灾形势同样严峻，2004年全省约发生建筑火灾1万5千起，死亡1百余人，直接财产损失约为3千5百万元人民币。

1998年佳木斯市华联商厦特大火灾造成的直接经济损失约为3千6百万元人民币，2003年哈尔滨市天潭酒店特大火灾造成33人葬身火海。

因此，应对我省建筑结构火灾防范工作引起充分重视，在建筑结构设计中进一步增强抗火意识。

长期以来，建筑物的防火设计主要是由建筑师来完成的。

建筑师根据房屋建筑的重要性、使用功能、层数、长度、面积、火灾危险性、疏散、扑救难度以及其主、被动防火系统的设置等情况确定建筑物的耐火等级。

然后根据建筑物的耐火等级确定其构件的耐火极限要求，以保证受灾人员转移和消防队员扑救的时间。

我国公安部消防研究所根据抗火试验得到了一些不同类型、型号、防火保护的构件所具备的耐火极限，供设计者选用，据此可完成部分建筑结构的抗火设计。

这些抗火试验数据往往只出现在建筑防火规范或防火产品的质量保证书中[1、2]。

由于缺乏对结构工程师的具体要求，我国在一般的建筑设计中是不进行结构构件的抗火计算的。

然而由于美国“9.11”事件和我国衡阳“11.3”大火等事故中建筑物的坍塌，结构抗火已经越来越受到人们的关注。

2．建筑结构抗火研究现状2.1 材料的高温力学性能在短期高温（比如火灾）下，一般来说普通混凝土抗压强度，在400℃以内可以近似认为不变，700℃时约为其常温时的40％；建筑中常用的普通钢材的屈服强度，在200℃以内可近似认为不变，550℃时约为其常温时的40％；预应力筋用高强钢材条件屈服强度随温度升高将逐渐降低，到400℃时约为其常温时的40％，如图1所示。

钢结构建筑的抗火性能及数值模拟钢结构建筑是近年来在建筑领域得到广泛应用的一种新型结构体系，它具有轻质、高强、抗震、耐久等优点。

然而，与传统混凝土结构相比，钢结构建筑在面临火灾时的抗火性能是一个关键的问题。

因此，钢结构建筑的抗火性能及其数值模拟成为了研究的重点。

一、钢结构建筑的抗火性能钢结构建筑的抗火性能是指钢结构在火灾条件下能够保持一定的结构安全性能。

由于钢材在高温下的力学性能明显下降，钢结构建筑在火灾发生后容易受到热膨胀和变形等影响。

为了提高钢结构建筑的抗火性能，常见的措施包括防火涂料、防火包封、防火隔板等，这些防火措施可以减缓钢结构受热后的变形速度，从而延缓结构的破坏。

在进行抗火性能测试时，通常采用火焰加热试验、耐火结构试验和热辐射试验等方法来评估钢结构的抗火性能。

火焰加热试验主要是通过将火焰作用于钢结构表面，观察其耐火时间和耐火极限。

耐火结构试验则是模拟火灾条件下的实际应力，测试钢结构的热膨胀和变形情况。

而热辐射试验是通过模拟火灾时的热辐射场，研究钢结构的抗热辐射能力。

二、钢结构建筑的数值模拟数值模拟是一种重要的研究手段，它可以实现对钢结构建筑在火灾条件下的抗火性能进行定量分析和预测。

钢结构的数值模拟通常包括两个方面的内容：热力学模拟和结构力学模拟。

热力学模拟是指对钢结构在火灾条件下的温度场进行数值计算和分析。

其基本原理是根据传热学原理和材料热性能参数，建立钢结构在火灾条件下的热传导和热辐射模型，通过求解热传导方程和辐射传热方程，得到钢结构各部位的温度分布。

这样可以更准确地评估钢结构在火灾条件下的热应力和变形情况。

结构力学模拟则是基于钢结构的力学性能参数以及材料本构关系，通过有限元方法建立钢结构的力学模型，求解结构的受力分布和变形情况。

这样可以分析钢结构在火灾条件下的结构强度、刚度以及变形情况。

结构力学模拟可以帮助设计人员更好地了解钢结构在火灾条件下的受力状态，从而优化结构设计和防火措施。

针对建筑结构抗火设计研究问题探讨摘要：在火灾作用下，火灾高温使得结构材料的性能发生严重劣化，结构构件将发生剧烈的内力重分布，结构变形显著加剧，从而造成结构的承载性能大大削弱，危及结构的安全，甚至导致结构发生局部或整体倒塌和破坏。

因此如何合理进行结构的抗火设计，特别是通过系统的理论分析和研究，建立一整套科学、可靠、实用的结构抗火设计方法，正日益受到学术界和工程界的关注。

对火灾高温作用下的钢筋混凝土结构、钢结构和构件的受力状态以及火灾冲击荷载作用下简支钢梁的动力响应做了进一步的研究，主要研究工作如下。

关键词：建筑火灾结构抗火设计材料性能中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：一．火灾的危害性我国的火灾次数和损失相当严重，统计表明，我国每年火灾造成的经济损失：上世纪50年代平均为0.5亿元、60年代为1.5亿元、70年代为2.5亿元、80年代为3.2亿元、90年代以后火灾损失更为严重。

据公安部消防局统计，2000年全国共发生火灾189185起，死亡3021人，伤残4404人，直接财产损失15.22亿元。

二．建筑结构抗火性能研究结构抗火设计的目的是保证建筑构件和结构具有足够的耐火时间，防止火灾时出现局部倒塌甚至整体倒塌。

多年来，世界各国在建筑结构耐火设计研究领域开展了广阔而深入的研究，取得了巨大成果，注意集中在以下各方面。

（一）建筑火灾发展过程研究建筑火灾发展过程研究的目的是掌握建筑火灾发展规律，主要了解气体温度变化及烟气运动等规律，从而再现已发生火灾和预测未来火灾的情况，为建筑防火设计和结构抗火设计提供科学依据。

（二）材料的高温力学性能在短期高温(比如火灾)下，一般来说普通混凝土抗压强度，在400℃以内可以近似认为不变，700℃时约为其常温时的40％；建筑中常用的普通钢材的屈服强度，在200℃以内可近似认为不变，550℃时约为其常温时的40％；预应力筋用高强钢材条件屈服强度随温度升高将逐渐降低，到400℃时约为其常温时的40％。