轻钢组合构件由冷成型钢骨架和覆面板材组成,与传统住宅结构相比,轻钢结构体系具有建筑空间布置灵活、抗震性好、施工方便、综合经济效益好、可实现住宅建设的工业化和产业化等特点。多层轻钢房屋建筑是符合我国国情的首要选择,轻钢组合结构由低层向多层发展过程中对结构抗火性能提出更高要求。本文围绕轻钢组合构件抗火性能研究进行了几种板材导热系数测量以补充完善常用板材的热物理性能参数、多种新型构造和材料的轻钢组合构件火灾试验、轻钢组合构件二维瞬态传热数值模拟。主要内容及结论如下:1.将石膏板、玻镁板、ALC板三种板材置于电炉内经过不同温度(室温到900℃)和不等时间(10小时到1小时)的高温处理,冷却后在室温条件下采用HotDisk热常数分析仪分别测量导热系数,并与国内外文献所测数据以及理论修正数据对比。结果表明:本文选用试验方法可以有效测出石膏板、玻镁板不同温度下的导热系数,而ALC板由于孔隙较多、表面比较粗糙等原因,所测高温阶段导热系数始终较小,说明本文选用方法对于孔隙率高、表面不光滑的材料不适用。2.设计并完成18个不同构造形式的轻钢组合构件火灾试验。试件设计考虑龙骨存在影响、石膏板、波特板、ALC板、OSB板等多种板材类型以及不同层数、岩棉和硅酸铝棉等两种填充材料,空腔填充和外填充等两种填充方式。通过试验得到各试件温度场分布、跨中及1/4跨挠度、耐火时间和破坏模式等。试验结果表明:硅酸铝棉隔热效果优于岩棉,外填充防火棉隔热效果优于空腔填充,而空腔填充防火棉效果与轻钢龙骨腹板高度呈正相关关系;波特板高温易开裂,高温状态能保持一定刚度而不至脱落,与石膏板组合试件耐火时间较长;ALC板组合构件耐火时间均在2小时以上,体现出优异的耐火性能,而OSB板在试验中易被点燃而出现明火,工程实践中可能会加重火灾损害。3.利用ABAQUS软件建立组合构件二维瞬态传热数值模型。根据试验结果对板材设置合理的脱落温度,使用本文试验所得板材导热系数以及已有材料热物理参数修正数据,考虑板材边界热对流和热辐射以及板材内部的热传导作用、空腔内部轻钢龙骨的热传导和空腔辐射影响,模拟得到各类构造轻钢组合构件在火灾作用下的温度场。与试验结果对比表明:基于ABAQUS有限元软件所得温度场分布模拟值与试验结果吻合良好,验证了数值模型合理性和本文导热系数试验结果的准确性。