预应力轴心受力构件是预应力钢结构的重要组成部分。火灾作用下，预应力对轴心受力构件的抗火性能产生怎样影响，是预应力结构抗火设计的核心问题。项目以火灾高温下预应力轴心受拉和轴心受压构件的抗火性能为研究对象，在进行预应力材料高温本构关系和蠕变试验基础上，采用理论分析、试验研究和数值分析手段进行预应力钢构件在火灾下的力学性能研究。辅以典型预应力轴心受力钢构件在火灾作用下的试验，研究火灾中的预应力刚性构件及索的内力、轴向刚度随时间的变化规律、破坏形态及临界温度，同时对理论分析和数值计算方法的可靠性进行验证。在此基础上，通过参数分析，甄别影响预应力钢构件高温抗火性能的主要因素。探索预应力轴心钢构件火灾高温下的内力变化、刚度变化及破坏的形成机制。通过理论分析、数值计算建立预应力构件火灾高温下计算模型和承载力验算方法。研究成果有助于加深预应力钢构件火灾下的性能的认识，促进预应力钢构件在工程中的应用。

预应力轴心受力构件是预应力钢结构的重要组成部分。火灾作用下，预应力对轴心受力构件的抗火性能是预应力结构抗火设计的核心问题。项目以火灾高温下预应力轴心受拉和轴心受压构件的抗火性能为研究对象，在进行预应力材料高温本构关系和蠕变试验基础上，采用理论分析、试验研究和数值分析手段进行了预应力钢构件在火灾下的力学性能研究。通过预应力钢绞线火灾下的蠕变试验，提出了工程中1860级钢绞线的蠕变模型。另外，进行了预应力轴心受力钢构件在火灾作用下的试验，研究了火灾中的预应力刚性构件及索的内力、轴向刚度随时间的变化规律、破坏形态及临界温度，同时对理论分析和数值计算方法的可靠性进行验证。在此基础上，通过参数分析，确定了影响预应力钢构件高温抗火性能的主要因素。明确了预应力轴心钢构件火灾高温下的内力变化、刚度变化及破坏的形成机制。通过理论分析、数值计算建立了预应力构件火灾高温下计算模型和承载力验算方法。在全面分析和研究基础上，提出了预应力钢构件抗火设计的实用设计方法。 2100433B

预应力张弦梁结构是由刚性上弦、预应力拉索及腹杆连接形成的混合杂交自平衡结构体系，结构受力合理，自重轻，近年来广泛应用于大跨结构屋盖体系中。然而，由于结构中存在预应力，拉索锚固节点铸体材料熔点低，且高温下预应力索体强度退化更为严重等因素，张弦梁结构抗火性能比普通结构钢更差。但是，国内外对于预应力张弦梁结构抗火研究很少，在工程实践中按普通钢结构进行抗火设计，造成极大的安全隐患。本项目通过试验研究、理论分析，从材料、节点、构件、结构层次对预应力张弦梁结构抗火关键技术问题开展了较为的系统研究：1）对1860MPa级钢丝进行了高温热膨胀系数试验研究，揭示了温度对热膨胀系数的影响，建立了高温热膨胀系数拟合公式；2）对1860MPa级钢绞线、1860MPa级预应力钢丝等进行了高温稳态拉伸试验研究，建立屈服强度、极限强度、弹性模量与温度之间的关系模型、以及高温应力-应变本构关系模型，给出了抗火设计强度指标取值；3）对预应力索进行了高温应力损失试验研究，研究了不同温度、不同初始应力下的应力损失规律，提出预应力索高温应力损失理论算法；4）研究提出了5种预应力索体防火保护方法，并通过标准火灾升温试验，对方法有效性、可行性进行了验证；5）对钢绞线-热铸锚锚固节点进行了耐火性能试验研究，建立了锚固节点高温承载力计算公式；6）对预应力张弦梁进行了抗火试验，研究了火灾全过程中索体内力、张弦梁变形、温度分布随时间的变化规律，以及初始预应力水平、荷载比、火灾升温曲线对张弦梁抗火性能的影响，揭示了破坏模式与破坏机理；7）对预应力张弦梁进行了有限元数值参数分析，重点研究了初始预应力比、荷载比、受火条件等因素对张弦梁抗火性能的影响；进而提出了预应力张弦梁抗火安全判定准则、抗火承载力实用计算方法以及防火设计方法。本项目研究结果对预应力张弦梁结构抗火设计具有理论意义和应用价值，对于预应力钢结构抗火研究也具有参考意义。 2100433B

郑文忠、侯晓萌、闫凯编写的《预应力混凝土高温性能及抗火设计》共分12章，内容包括：预应力钢筋的高温力学性能；非预应力钢筋和混凝土的高温力学性能；截面温度场计算；预应力混凝土简支板抗火性能试验与分析；预应力混凝土简支梁抗火性能试验与分析；预应力混凝土连续板抗火性能试验与分析；预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析；火灾下构件混凝土爆裂判别与控制；火灾下预应力混凝土梁板非线性分析方法；对足尺有粘结预应力混凝土梁板抗火性能非线性分析；预应力混凝土结构抗火设计方法；预应力混凝土工程火灾后结构修复实例。

本书可供从事土木工程专业的科研、设计和施工人员参考，也可作为高等学校土木工程专业研究生和高年级本科生的参考用书。

预应力张弦梁结构是工程常用的大跨度结构形式。由于火灾下钢材性能退化和热膨胀导致拉索预应力严重损失、拉索锚固节点铸体材料（低熔点锌铜合金、环氧树脂）熔点低等不利因素影响，张弦梁结构抗火性能远比普通钢结构差，但目前国内外对此研究很少。为此，本项目拟采用试验和有限元理论、基于极限平衡状态的温度增量迭代分析法相结合的研究方法，从材料、节点、构件、结构层次对预应力张弦梁结构抗火关键技术问题开展系统研究，揭示火灾作用对索体材料力学物理性能、索体锚固节点受力性能、预应力张弦梁受力性能的影响规律，建立索体材料的热膨胀系数、强度、弹性模量与温度之间关系模型以及高温应力-应变本构关系模型，建立火灾下索体升温及预拉力损失简化计算方法、索体锚固节点防火设计方法、张弦梁抗火承载力实用计算方法，提出预应力张弦梁抗火安全准则，系统地解决预应力张弦梁抗火分析及防火设计问题，为工程设计及规范编制提供依据。