建筑结构火灾反应以及建筑火灾发展是高度非线性过程，采用流体动力学理论及有限元数值方法是目前可模拟此过程的有效方法，然而，由于建筑火灾自身的复杂性、火灾与结构相互作用的复杂性，以及缺少试验数据的验证，所以可能导致错误的模拟结果。另外，足尺火灾试验可以反映建筑结构真实火灾行为，但其昂贵费用以及试验室设备条件的限制，使得足尺试验方法难以普遍应用，而采用结构火灾缩尺模型试验方法可能为此提供一有效途径。本项目以结构火灾反应相似理论与方法为研究目标，以钢结构为分析对象，基于钢结构热传导分析的火灾反应相似条件及结构几何相似参数，研究了整体结构以及室内火灾相似模型与参数，建立了结构火灾反应相似理论与模型，并通过不同相似参数的钢结构缩尺模型进行缩尺火灾试验进行分析与验证。 本项目的主要完成：1）采用场模型模拟软件FDS 对不同控制参数的火灾场景分析统计不同缩尺模型的火灾发展规律；2）通过对火场的相似理论以及结构的火灾反应相似理论进行研究，分别建立了火场及结构的相似理论模型；3）采用缩尺模型试验验证了火场相似理论和结构火灾反应相似理论模型；4）建立了中柱初始破坏引起整体结构倒塌的简化分析模型，并建立了基于能量的简化计算方法；5）建立了火场模型与结构模型的联合分析方法，提出了结构火场的时空三维模型，并根据结构中的梁柱构件及楼板构件建立了具体的温度与热对流边界的时空三维模型。本项目的研究成果可以为研究建筑钢结构耐火性能的缩尺试验方法以及结构真实火灾反应提供分析方法和参考依据。 2100433B