（华北理工大学建筑工程学院，河北 唐山 063210）
摘要：建筑火灾除了造成人类生命和财产的巨大损失之外，对建筑结构的损伤和破坏也十分严重。通过收集火灾后钢筋混凝土梁性能劣化研究的文献记录，并综合工程实例及理论研究现状对比，总结出近年来火灾后受损钢筋混凝土梁的加固措施，并提出合理化加固建议，为日后的建筑火灾实际工程研究和修复加固设计提供一些参考。
关键词：火灾；钢筋混凝土梁；性能劣化；加固措施
引言：
火灾高温作用可使钢筋混凝土结构內部产生不均匀温度场、材料性能劣化、对结构产生严重损伤。目前对混凝土结构构件抗火性能的研究比较有限，对火灾后受损结构的加固与修复缺乏相关的总结。因此，对火灾后建筑结构修复加固设计方案优化的研究具有重大的社会意义。
一、火灾后钢筋混凝土梁性能研究
（一）受弯性能研究
王全凤[1]以HRBF500级钢筋混凝土梁为研究对象，进行了常温下和受火后钢筋混凝土梁的剩余承载力试验。表明高温对钢筋混凝土梁的损伤很大，受火时间越长其剩余承载力越小;配筋率越小其火灾后的剩余承载力越小。刘桥[2]进行了高强钢筋混凝土连续T形梁常温下和受火后的抗弯性能对比试验。随着受火时间增加，受火后梁的屈服荷载和极限荷载下降均成抛物线型；火灾后连续梁弯曲刚度显著降低，其下降程度明显大于屈服荷载和极限荷载的下降程度；受火后连续梁的延性系数也明显降低。
（二）抗剪性能研究
徐玉野[3]通过对高温后钢筋混凝土简支梁试件和常温对比梁的静力试验，研究梁剩余受剪性能。研究结果表明:高温作用使梁的受剪承载力降低挠度增大;降温段对截面内部混凝土曾经历的最高过火温度影响较大。王国辉[4]研究火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力，建立了钢筋混凝土梁的非线性有限元模型，对其在火灾后的抗剪性能进行了数值模拟。结果表明，随着火灾时间的增加、剪跨比的增大或混凝土强度的下降，火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力和刚度均明显下降。随着箍筋直径的下降或箍筋间距的增大，火灾后钢筋混凝土梁的抗剪承载力下降，而刚度变化较小。
通过对火灾后钢筋混凝土梁的性能研究，可以得出火灾后梁工作性能有很大程度的衰退。受弯性能或抗剪性能均有明显的下降，严重影响到钢筋混凝土梁的正常使用。要保证火灾后整体建筑结构的正常使用，有必要对受损钢筋混凝土梁进行修复工作。
二、火灾后钢筋混凝土梁加固措施
（一）增大截面法
余志武[5]指出，在对某商业大楼火灾后的结构性能检测时，发现梁表面有贯通裂缝出现，被烧后表面严重损坏部位，混凝土爆裂并有钢筋外露现象。综合评定后，决定采用增大截面法加固受损梁。外包混凝土采用C30自密实混凝土进行浇注，同时，外包复合砂浆钢丝网进行加固。结果表明：加固后的工程完全能够满足使用要求，该方法为火灾后加固提供了参考。
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（二）钢筋网复合砂浆加固
尚守平[6]通过进行高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)加固不同类型梁抗剪性能试验,结果表明：利用HPFL加固方法进行加固,梁的抗剪承载力得到了显著提高,同时加固措施对斜裂缝的发展有良好的约束作用。
（三）外部粘结钢板加固
即在受损钢筋混凝土构件外粘结钢板，以提高其承载力，使满足正常使用功能的一种加固方法。肖科[7]开展了对火灾后受损钢筋混凝土梁进行梁侧锚固钢板加固的试验研究。结果表明:采用梁侧锚固钢板加固火灾后钢筋混凝土梁,可以显著提高梁的受剪承载力；受剪性能的加固效果随钢板高度的增大而增大，随螺栓间距的增大而减小；螺栓间距对钢板与混凝土之间协同工作的程度影响较大。
（四）碳纤维布加固
在火灾后，王红亚[8]对碳纤维布加固后的梁和未加固的对比梁进行单调加载的静载试验。分析发现，碳纤维布加固能够明显提高火灾后钢筋混凝土梁的极限承载力和钢筋屈服后的刚度，能够较好约束梁裂缝的发展，并且明显改善梁的破坏形式，使梁呈现延性破坏的特点。唐小萍[9]在对火灾后框架梁的加固方法进行科学分析后，选择碳纤维布加固框架梁。通过对框架梁加固前、后分别进行现场静载试验，碳纤维布加固框架梁有效地提高了梁的抗弯和抗剪承载能力，有效地抑制和延缓了梁底裂缝出现，减小了裂缝宽度。
三、结语
钢筋混凝土梁遭受火灾后，由于混凝土被烧疏、爆裂、剥落、开裂造成强度降低，构件刚度减小；同时混凝土与钢筋的粘结力降低，造成构件的承载力下降。因此，经过对火灾后结构检测和受损程度鉴定后，提出安全适用和经济的修复加固方案。目前，受火后钢筋混凝土梁的加固方法主要有：增大截面法、钢筋网复合砂浆加固（HPFL）、外部粘贴钢板加固、碳纤维布加固等。每个方法都有各自的优缺点，应根据具体的火灾后钢筋混凝土梁受损情况决定采取的加固措施。
参考文献
[1]王全凤,邱毅,等.HRBF500级钢筋混凝土梁受火后力学性能试验研究[J].建筑结构学报,2012,33（2）:50-55.
[2]刘桥,韩重庆,许清风.高强钢筋混凝土连续T形梁受火后抗弯性能试验研究与数值分析[J].工程力学,2015,32(12):179-187.
[3]徐玉野,吴波,王荣辉,等.高温后钢筋混凝土梁剩余承载性能试验研究[J].建筑结构学报,2013,34(8):20-29.
[4]王国辉,项凯,李慧,毛星.火灾后钢筋混凝土梁抗剪承载力[J].消防理论研究,2012,31(6):559-561.
[5]余志武,何红霞,余峰.商业大楼火灾后的加固处理[J].建筑科学与工程学报,2007,24(1):18-20,25.
[6]尚守平,刘沩.HPFL加固混凝土结构斜截面承载力计算及工程应用[J].湖南大学学报(自然科学版),2011,38(2):1-7.
[7]肖科.钢板加固火灾后混凝土梁受剪性能研究[J].消防科学与技术，2017，36(7):982.
[8]王红亚,陈礼刚,孙羽.碳纤维布加固火灾后钢筋混凝土梁的试验研究[J].四川建筑科学研究,2011,37(6):96-99.
[9]唐小萍.火灾后框架梁碳纤维布加固技术的应用研究[J].工业建筑，2010，40(12):114-117
作者简介：张欢（1993年-），女，汉族，河北唐山人，硕士在读，单位为华北理工大学建筑工程学院，研究方向为结构工程。
论文作者:张欢
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年4月下
论文发表时间:2018/10/8
标签：钢筋混凝土论文; 火灾论文; 承载力论文; 性能论文; 碳纤维论文; 混凝土论文; 钢板论文; 《新材料.新装饰》2018年4月下论文;