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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