中文摘要：

本课题以考虑海洋环境损伤后混凝土梁、柱、节点抗火性能为研究对象；以数值模拟分析和试验研究为手段；以侵蚀损伤混凝土结构在高温下性能退化为研究目标,优化保护层厚度提高混凝土结构耐久性；以混凝土裂缝宽度为损伤指标，建立损伤指标和混凝土结构抗火性能退化规律之间的量化关系，探究因混凝土裂缝而引起的截面温度场畸变理论。将离散单元法引入到损伤海岸结构抗火分析中来，建立研究对象考虑侵蚀开裂的抗火三维离散单元模型，实现数值模拟计算分析。研究对象先进行氯离子快速侵蚀试验模拟海洋环境产生损伤，后进行抗火试验研究，以此修正离散单元模型弹簧本构关系及耦合破坏准则、验证仿真程序的准确性和适应性。本研究着重解决损伤指标-混凝土裂缝宽度与海洋混凝土结构抗火性能退化规律之间的量化关系，以重现海洋环境火灾下混凝土结构的生命反应，完善海岸混凝土结构防灾减灾理论并为灾后结构加固修复提供理基础。

结论摘要：

1.项目背景海工、海岸混凝土结构的真实生存状态并非单因素作用，而是更接近在氯离子侵蚀及环境作用如冻融、盐雾等，偶然作用如火灾、地震等应力状态下多因素耦合时的性能。然而火灾是海工、海岸混凝土结构在施工阶段及使用阶段最为常见的一种偶然作用，由此带来的直接和间接经济损失是巨大的，因此开展海洋环境下混凝土结构抗火性能的研究非常具有现实意义。 2.主要研究内容（1）混凝土梁、柱、框架节点氯离子侵蚀损伤试验研究及识别以混凝土裂缝宽度w为损伤指标，利用氯离子快速侵蚀试验技术模拟海洋环境对混凝土梁、柱、框架节点产生不同程度的损伤，为研究对象进行高温性能试验提供初始条件，实现损伤全过程数值模拟计算。（2）混凝土梁、柱、框架节点基于氯离子侵蚀损伤的火灾试验研究及识别以既有高温下钢筋、混凝土材料本构关系为基础，考虑损伤指标对截面温度场畸变的影响，建立损伤指标与研究对象抗火性能退化规律的量化关系。（3）基于氯离子侵蚀机理的海工、海岸混凝土结构最优保护层厚度设计理论试验研究以混凝土保护层厚度为参数，进行氯离子快速侵蚀试验，建立保护层厚度参数与损伤指标之间的量化关系。 3.研究成果（1）以混凝土裂缝宽度为损伤指标，深入进行了不同环境致损与高温耦合作用下梁、柱、框架节点抗火性能研究。（2）提出了温度屈服台阶的概念，描述了截面温度场畸变现象，并给出了其数学方程。（3）深入推导了截面抗弯、抗剪承载力退化理论，并最终得出了截面承载力与损伤之间的关系。 4.关键数据（1）耐火极限时间与损伤裂缝宽度拟合关系侵蚀损伤梁T=136.9-34.5w+5.5w2 侵蚀损伤柱T=167-320w 应力损伤柱T=190-550w 应力损伤梁T=152.3-552.07143w+650w2 （2）实际锈蚀率与损伤裂缝宽度拟合关系侵蚀损伤柱n=0.0275Inw+0.0835 （3）承载力退化程度与损伤裂缝宽度拟合关系地震损伤框架结构柱Y=-0.45w+0.848 梁Y=-0.58w+0.792 5.科学意义（1）从宏观上以混凝土裂缝宽度为损伤指标，解决了截面温度场与损伤指标的内在联系。（2）得出了混凝土柱沿柱截面高度方向温度场不再变化的结论不再适用的结果。（3）给出了截面承载力与损伤指标之间线性退化关系。