火灾使钢筋混凝土结构遭受突发性的巨大破坏，火灾后，即使结构没有失 效、倒塌，但肯定要受到损伤，承载力有不同程度的降低。为了确保修复工程 的可靠性和经济性，使之尽可能减轻损失，尽快恢复使用，快速科学地对遭受 高温损伤的钢筋混凝土结构进行检测鉴定和评估，是工程实践中迫切需要解决 的实际问题。因此，探索和研究钢筋混凝土结构火灾损伤检测新技术及其评估 理论与方法具有重要的现实意义，亦是当今国际范围内的研究热点。 本文旨在研究探索钢筋混凝土结构火灾损伤检测评估新技术，并创建科学 的火灾损伤评估理论与方法，为钢筋混凝土结构火灾损伤的诊断评估与修复加 固提供科学依据。 本文研究工作主要有以下六方面： 1.钢筋混凝土火灾损伤红外热像检测分析模型 通过模拟火灾实验，分析研究钢筋混凝土火灾损伤对红外辐射的影响规律， 创造性地将红外热像技术应用于钢筋混凝土火灾损伤检测鉴定，建立了钢筋混 凝土火灾损伤红外热像检测分析模型。 根据该分析模型，可诊断钢筋混凝土结构火灾损伤部位、推定混凝土表面 受火温度以及推定混凝土强度损失率。在推定混凝土表面受火温度的基础上， 可进一步进行构件截面温度场分析，进而鉴定混凝土构件火灾损伤深度。 2.钢筋混凝土火灾损伤电化学检测分析模型 根据火灾混凝土高温相变中性化特征以及保护层中性化引起钢筋表面钝化 膜破坏的现象，借鉴钢筋锈蚀电化学原理，通过实验研究，检测分析与钢筋钝 化膜变化密切相关的电化学参数：钢筋表面电势E2、锈蚀电流密度Icoor和混凝土 电阻率Ep，建立了火灾混凝土钢筋损伤状态电化学检测分析模型。据此可推定 钢筋混凝土结构火灾损伤过程中钢筋部位的温度场，鉴定钢筋机械性能损伤状 况，以及混凝土中性化深度。 3.混凝土火灾损伤超声波检测分析模型 超声波是检测混凝土缺陷较为有效的手段。混凝土火灾损伤疏松层，破坏 了混凝土的整体性，使得遭受损伤的混凝土的接收波形畸变严重，波幅和频率 值降低，实测的声时值延长。根据这一基本原理，对混凝土遭受火灾损伤前后 进行声时、衰减、波幅或频率测量值进行相对比较，建立超声波检测分析模型， 据此可判断混凝土火灾损伤的状况。单面超声平测检测混凝土损伤疏松层厚度， 可作为火灾混凝土损伤疏松层厚度的首要判据。 4.混凝土构件截面温度场数值计算 混凝土构件的温度场分析是其高温力学分析和火灾损伤评估的基础。 根据传热学原理，建立非稳态热传导微分方程；利用有限差分法推导了常 见结构构件温度场的差分解法；编制了构件截面温度场计算程序(TFACM程序)， 试验验证表明TFACM程序计算方法正确、运算过程稳定、计算结果准确。 本文程序提供了简捷、明了的VB可视化输入输出界面，简洁直观，可操作 性强。本文程序提供的构件截面温度场分析方法，可作为结构构件火灾损伤评 估和抗火分析的有效分析和计算手段。 5.钢筋混凝土结构火灾损伤综合诊断与评估模型 在上述研究工作的基础上，本文将红外热像分析模型、电化学分析模型、 超声波分析模型以及构件截面温度场计算模型按优化配伍模式组合成综合诊断 与评估模型，使之多维信息互补、分析项目互补、分析结果的精度与广度相结 合、理论与实测相结合，所建立的评估模型和判据相互组合、补充修正，使综 合分析结果更全面、更精确、更科学。 6.钢筋混凝土结构火灾损伤的诊断与评估方法 主要阐述了本文拟定的钢筋混凝土结构火灾损伤的诊断与评估方法和程 序。该方法将整个诊断与评估过程分为初勘、复勘、综合诊断与评估三个阶段。 详细阐述了各个阶段主要的工作内容和检测结果分析评定的标准，并将钢筋混 凝土结构构件火灾损伤的最终评估结果建议分成四个等级，同时制定了各等级 的评定标准。应用本文的钢筋混凝土结构火灾损伤的诊断与评估方法和程序， 对某火灾建筑进行了实际鉴定评估，取得了良好的效果。 本文创建的钢筋混凝土结构火灾损伤的热学、电化学、声学综合检测理论 及其评估体系为火灾钢筋混凝土结构的损伤鉴定和诊断评估提供了新的、系统 科学的检测评估理论和方法。 最后，关于进一步工作的方向进行了简要的讨论。 关键词：钢筋混凝土，火灾损伤，红外热像，电化学，超声波，温度场，评估