研究钠火作用下混凝土结构耐火性能以及结构防护措施效果,对于我国钠冷快堆核岛厂房的结构设计具有非常重要的意义。本文以四种不同厚度混凝土板块和三个不同防护措施钢筋混凝土小室为研究对象,建立两组钠火实验平台,通过对实验中混凝土温度和应变的测量与采集,分析其温度和应力的变化规律;并利用ABAQUS对各试件进行数值模拟,验证有限元软件用于钠火分析的可行性;最后对钠火作用后的试件进行钻芯取样,测量芯样的抗压强度。主要研究内容如下:(1)基于钠火对混凝土侵蚀实验平台,分别对四种厚度混凝土板块进行钠火实验,得到各板块火灾破坏情况,以及温度和应力的分布规律。结果表明:当喷射的液钠质量在1.5kg以上时,板块受火面混凝土会发生深度约为1cm的侵蚀破坏现象;同时各板块所受的最大压应力均未超过14MPa,而300mm厚混凝土板块底层测点的最高温度仅有38℃,即300mm厚混凝土板块在钠火灾中具有良好的隔热效果。(2)基于最不利房间钠火实验平台,分别对三个钢筋混凝土小室进行钠火实验,通过分析小室墙体内温度和应力的变化规律,得到各小室内部空间防护措施的隔热效果。结果表明:当墙体防护措施为2mm厚碳钢板覆面+10mm厚岩棉板时,即能有效的隔绝钠火燃烧热量,并且将墙体内的最高温度限制在45℃左右;当墙体的防护措施增加到6mm厚碳钢板覆面+70mm厚硅酸铝棉板+30mm厚岩棉板时,不仅把墙体的最高温度降低到34℃以下,同时也将墙体的热应力限制在-1~1MPa之间。(3)利用ABAQUS对钠火实验中的混凝土试件进行建模分析,并将数值模拟与实验结果进行对比。结果表明:在数值模拟中,小室的左、后墙体受热和受力情况及板块的温度分布,均与实验吻合较好,ABAQUS进行钠火分析具有较高的可行性。(4)在钠火实验结束后,对各实验试件钻芯取样,进行圆柱体抗压性能实验。结果表明:与对照组相比,各小室左、后墙体混凝土的抗压强度均未发生明显变化;而300mm厚板块混凝土抗压强度和峰值应变分别下降28%和24%。