当前,大多数钢筋混凝土板的抗火试验未考虑面内约束,混凝土板可以在其平面内自由膨胀变形,然而,实际结构中楼板的抗火性能会受到结构中相邻构件面内约束作用的影响。因此,有必要开展面内约束混凝土双向板的抗火性能研究,进而深入分析面内约束作用对混凝土楼板抗火性能的影响规律。本文对试验炉进行了改造,并研制了双向板单向面内加载装置。对3块混凝土双向板进行了抗火性能试验研究,其中,1块为简支板,2块为单向面内约束板,即在板对边施加恒定面内约束力,以近似考虑结构中相邻构件的约束影响。对比分析了3块试验板的裂缝发展规律及破坏模式、温度、平面内外位移以及板角约束力等火灾行为,研究面内约束力大小对钢筋混凝土双向板抗火性能的影响规律。研究结果表明:面内约束力对板的变形及变形速率产生重要影响,且面内约束力越大,变形越大,变形速率也越大;板角区域应加强配筋,有助于板内薄膜效应发展,提高板的抗火性能。基于经典温度场理论,提出了水分修正系数以考虑其湿阻作用,编制了混凝土板温度场的非线性有限元程序;利用该程序分析了水分修正系数对板温度场的影响,分析结果表明:水分修正系数取值2.0时,计算结果与试验结果吻合良好。在工程常用范围内,分析了导热系数、蒸发温度值、混凝土初始密度、对流系数和辐射系数等参数对板温度场的影响规律。结果表明:导热系数是影响板截面温度分布的主要因素,受火面辐射系数和背火面对流系数是次要因素;蒸发温度值对板背火面附近温度平台有重要影响;混凝土初始密度、受火面对流系数和背火面辐射系数对截面温度场的影响较小。基于混凝土双向板塑性铰线理论,考虑了面内约束力和受拉薄膜效应的影响,建立了火灾下双向板极限承载力计算模型,采用该模型分析了火灾下约束混凝土双向板的极限承载力。结果表明:面内约束力会对板的极限承载力产生不利影响。