[01145172]钢筋混凝土结构的受火性能和损伤评估的研究

同济大学结构工程与防灾研究所下的抗火研究课题组多年来一直致力于结构抗火的研究，薪火相传，迄今已有二十多年。进行试验千余次，开发多种计算和评估的软件，发表了大量的科技论文和专著，处于国内领先和国际先进的地位。下面列举该项目技术创新点。　　1、混凝土结构的抗火性能　　①、高温下钢筋混凝土的本构关系的研究成果发表于1990年，是最早进行的钢砼受火材性试验之一。填补了国内这方面的空白。该成果被数百篇科技论文引用，其中的经验公式多年来一直作为构件抗火的承载力计算的基本公式，被多家研究机构采用；高温下混凝土同钢筋的粘结滑移关系的试验是国内最早进行的钢筋握裹力随温度变化的研究。　　②、混凝土构件的抗火性能研究中，抗火研究室所进行的混凝土简支和连续梁的受火试验为国内最早的一批（1988年），此外研究室还进行了混凝土连续板、混凝土框架的受火试验。在试验的基础上，提出了差分和有限元的综合法，有效地计算出了构件在火灾中的温度场变化，并引入热膨胀和高温徐变模型，准确地模拟出了构件的受火反应。　　③、抗火研究室是国内最早开始(1993年)预应力楼板和预应力框架的火灾反应的研究团队。预应力楼板和框架在火灾试验迄今为止在国内都进行得不多，关于构件的火灾反应，承载力变化和预应力损失的试验成果和计算方法有相当高的借鉴价值。　　④、钢骨混凝土柱的抗火性能的试验研究国内外都没有先例，抗火研究室于2002年进行了系列试验，并采用差分法和有限元法进行了承载力的计算模拟，取得了较好的效果，并开发出SRT柱的抗火计算软件SRT-FRISTS。研究成果在国际上也是领先的。　　⑤、碳纤维加固梁、包钢混凝土柱和化学植筋后锚固等结构措施的抗火性能的专门研究。植筋后锚固技术的抗火研究为世界领先水平。　　 2、混凝土结构的火灾后损伤评估和加固方法的研究　　①、相比高温中，国内进行高温后混凝土、钢筋的材性变化研究要少得多。从1988年到2007年抗火研究室从阶段地进行了三批，共500个试件的材性试验，总结了多个指标的受火损伤材性，是国内最全面的材性试验系列之一。在试验的基础上，引进了weibull概率分布理论，对前人的弹簧损伤单元进行了改造，从理论上推导了混凝土在受不同温度后的强度的应力－应变公式。这种模型在国内外都是首创，在此基础上，开发了计算软件PUSSCF。　　②、高温后构件损伤深度的检测是难点。基于此，抗火研究室先后推出了恒压恒速钻入法和小芯样法来推断损伤深度，提出了结构修复及决策支持系统。2003年以后，又提出“逐层深入”的检测法，使判断精度进一步提高。在此基础上，研发了EFDC程序。可以通过检测结果来推断构件的受火过程。　　 3、火灾的模化　　开展了单室、多室火灾模化理论及高温下结构危险性分析方法研究。采用FDS进行真实火场模拟，基于ANSYS完成结构火灾下的承载力分析、内力重分布研究，完成了复杂建筑在“真实火”作用下的结构危险性分析。