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第1章 绪论 1

1.1 火灾分类 1

1.2 火灾灾害 1

1.2.1 烟气运动 2

1.2.2 传热 3

1.3 建筑防火与结构抗火 4

1.3.1 建筑防火 4

1.3.2 结构抗火 5

参考文献 6

第2章 一般建筑室内火灾 7

2.1 建筑火灾的发生过程 7

2.1.1 火灾发生的条件 7

2.1.2 建筑火灾的发展过程 7

2.1.3 建筑火灾严重性的影响因素 8

2.2 建筑室内火灾场景模拟 9

2.2.1 网络模型 10

2.2.2 区域模型 10

2.2.3 场模型 11

2.2.4 复合模型 11

2.2.5 经验模型 12

2.3 升温曲线 16

2.3.1 标准升温曲线 16

2.3.2 等效爆火时间 18

2.4 火灾统计 19

2.4.1 国内火灾统计 20

2.4.2 国外火灾统计 22

2.5 小结 24

参考文献 24

第3章 高性能混凝土结构抗火研究方法 27

3.1 模型试验研究 27

3.1.1 国内外结构抗火试验室现状 27

3.1.2 混凝土构件的标准耐火试验 33

3.1.3 混凝土构件和结构抗火试验研究 40

3.2 理论分析研究 45

3.2.1 混凝土结构抗火理论研究的基础 46

3.2.2 混凝土结构抗火理论研究的进展 46

3.2.3 数值模拟与计算机仿真 50

3.3 混凝土结构抗火设计原则 50

3.3.1 抗火设计的基本要求 50

3.3.2 抗火设计极限状态 51

3.3.3 抗火设计主要变量与模型 51

3.3.4 抗火设计一般流程 52

3.4 小结 53

参考文献 53

第4章 混凝土和钢筋材料的高温力学性能 57

4.1 高温对混凝土的损伤 57

4.1.1 损伤机理与主要试验方法 57

4.1.2 经历温度与损伤演化关系 60

4.1.3 持续时间与损伤演化关系 60

4.1.4 恢复时间与损伤关系 60

4.2 高温中混凝土材料的力学性能 61

4.2.1 混凝土的强度 61

4.2.2 混凝土的弹性模量 63

4.2.3 混凝土的本构关系 64

4.3 高温后混凝土材料的力学性能 66

4.3.1 混凝土的强度 66

4.3.2 混凝土的弹性模量 67

4.3.3 混凝土的本构关系 68

4.4 高性能混凝土材料的高温力学性能 68

4.4.1 高性能混凝土 68

4.4.2 高性能混凝土的高温爆裂 69

4.4.3 高性能混凝土高温力学性能 70

4.4.4 高性能混凝土组分对抗火性能的影响 76

4.5 高温中与高温后钢筋的力学性能 76

4.5.1 高温中钢筋的力学性能 77

4.5.2 高温后钢筋的力学性能 82

4.6 小结 83

参考文献 83

第5章 高温后高性能混凝土骨料咬合性能 88

5.1 骨料咬合作用 88

5.1.1 机理 88

5.1.2 影响因素 88

5.2 试验设计 89

5.2.1 材料 89

5.2.2 试件设计 90

5.2.3 升温制度与温度场 91

5.2.4 加载方式 95

5.2.5 剪切面细观结构观察 96

5.3 试验结果 97

5.3.1 剪切强度与剪切位移分析 97

5.3.2 剪切强度与抗压强度关系式 101

5.4 骨料咬合机理分析 102

5.4.1 剪切面细观分析 102

5.4.2 高温后高性能混凝土骨料咬合退化机理分析 107

5.5 小结 108

参考文献 109

第6章 高温后高性能混凝土与高强钢筋间黏结滑移性能 111

6.1 高温中与高温后普通混凝土和钢筋的黏结滑移性能 111

6.1.1 高温中的黏结性能 111

6.1.2 高温后的黏结性能 112

6.2 高温后高性能混凝土和高强钢筋黏结拔出试验 114

6.2.1 试验设计 114

6.2.2 试验结果 116

6.3 高温后高性能混凝土和高强钢筋黏结梁式试验 121

6.3.1 试验设计 121

6.3.2 试验结果 128

6.4 小结 135

参考文献 135

第7章 高性能混凝土结构火灾反应与抗火性能 137

7.1 外观反应 137

7.1.1 颜色 137

7.1.2 爆裂 138

7.1.3 失重 138

7.2 热反应一般性知识 139

7.2.1 材料的高温热工性能 139

7.2.2 传热学基本知识 146

7.2.3 热传导方程 147

7.2.4 温度场的理论分析 150

7.3 内力反应基本特征 151

7.3.1 高温中超静定结构的内力重分布 151

7.3.2 高温中与常温中内力重分布的区别 152

7.4 高性能混凝土深梁火灾反应 153

7.4.1 试验设计 153

7.4.2 外观反应 154

7.4.3 温度反应 156

7.5 高性能混凝土框架火灾反应与抗火性能 157

7.5.1 试验设计 158

7.5.2 外观反应 161

7.5.3 温度与变形反应 163

7.5.4 抗火性能评价 171

7.6 C50高性能混凝土剪力墙火灾反应与抗火性能 172

7.6.1 试验设计 172

7.6.2 外观反应 175

7.6.3 温度与变形反应 176

7.6.4 内力反应 180

7.6.5 抗火性能评价 181

7.7 C100高性能混凝土剪力墙火灾反应与抗火性能 182

7.7.1 试验设计 182

7.7.2 外观反应 187

7.7.3 温度与变形反应 189

7.7.4 抗火性能评价 195

7.8 小结 196

参考文献 196

第8章 高性能混凝土结构抗火设计 199

8.1 概念设计 199

8.1.1 材料选择 199

8.1.2 截面选择 200

8.1.3 保护层与覆盖层 201

8.1.4 结构体系选择 204

8.2 计算设计 209

8.2.1 火灾下混凝土结构的极限状态 209

8.2.2 混凝土结构抗火设计要求 210

8.2.3 火荷载及其组合 211

8.2.4 抗火设计时抗力取值及其组合 212

8.3 高性能混凝土梁截面抗火设计 213

8.3.1 基本假定 213

8.3.2 等效截面法 213

8.3.3 计算公式 214

8.4 高性能混凝土柱抗火设计实例 217

8.4.1 实例介绍 217

8.4.2 抗火设计 221

8.5 小结 222

参考文献 222

第9章 高性能混凝土结构火后性能与检测 225

9.1 检测与评定 225

9.1.1 火灾现场勘察 225

9.1.2 结构与材料受损程度检测与评定 228

9.2 高性能混凝土深梁高温后受力性能 235

9.2.1 试验设计 235

9.2.2 抗剪试验结果与分析 236

9.2.3 高温后深梁抗剪承载力计算分析 239

9.3 高性能混凝土框架火后抗震性能 240

9.3.1 试验设计 240

9.3.2 试验结果 241

9.3.3 试验分析 243

9.4 C50高性能混凝土剪力墙火后抗震性能 250

9.4.1 试验设计 250

9.4.2 试验结果 251

9.4.3 试验分析 254

9.5 修复与加固 258

9.5.1 主要修复方法 258

9.5.2 主要加固方法 260

9.6 C100高性能混凝土剪力墙火后修复试验 262

9.6.1 试验设计 262

9.6.2 试验结果与分析 263

9.7 小结 267

参考文献 268

第10章 高性能混凝土结构火风险分析 269

10.1 高性能混凝土结构火风险 269

10.2 风险模型与评价 270

10.3 小结 273

参考文献 273

索引 275

致谢 277