新材料·新装饰2023年11月第5卷第21期历史建筑是国家文化遗产的重要组成部分,不仅代表国家的历史和文化,更代表国家的记忆和灵魂。历史建筑大部分为木结构建筑,其主要受力构件为木质材料,一旦发生火灾,会在建筑内迅速蔓延甚至蔓延至周边相邻建筑,国内多个文物建筑和历史建筑因火灾而损失惨重。因此,研究火灾在建筑内部的蔓延十分必要。火灾下建筑内部发生蔓延时,主要受力构件是否还具备承载力对研究历史建筑在火灾下的蔓延及坍塌具有重要意义。1研究现状部分学者对木结构在火灾下的蔓延和构件耐火极限进行了相关试验研究和理论分析。倪照鹏等[1]对木结构构件进行耐火试验,研究木结构构件的耐火性能、破坏模式以及验证木结构构件的耐火极限值。研究结果表明,木结构建筑构件具有较好的耐火性能,能达到所要求的耐火极限。许清风等[2]通过7根木梁三面受火的对比试验,研究不同截面尺寸、不同持荷水平、是否采用防火涂料的木梁的耐火极限。研究结果表明,木梁耐火极限随持荷水平的增加而降低,随截面尺寸的变大而增加,在木梁表面涂抹防火涂料后,木梁耐火极限亦明显提高。陈玲株等[3]分别介绍并对比了各国规范中木梁耐火极限的计算方法,发现基于剩余截面法的木梁耐火极限计算方法能较好地预测木梁的耐火极限。陈玲珠[4]采用有限元软件较系统地研究了木构件的截面温度场分布规律,研究表明,材料密度越大,截面温度上升越慢,而含水率对截面温度分布影响较小。王正昌[5]对木梁、木柱进行处理,通过试验研究和有限元模拟,对传统木结构典型构件的耐火极限和受火后力学性能进行较全面的研究。杨欢[6]从木结构吊脚楼古建筑构件火灾试验出发,对木梁、木楼板及隔墙木板构件进行试验研究。国内学者对木梁的研究较多,但是针对具体工程更需要研究火灾下建筑内蔓延机制及木结构承重构件的耐火极限,本文将针对上述问题展开研究。2楼板温度场计算温度场是计算火灾高温作用下结构或构件受力的前提条件,其首要工作是确定火灾升温曲线、边界条件和材料热工参数。对于一般的建筑火灾,升温曲线选用《建筑设计防火规范(2018版)》(GB50016—2014)[7]规定的ISO834标准升温曲线(图1)。构件温度场边界条件包括对流传热和辐射传热,辐射传热和对流传热边界条件中的辐射换热系数和对流换热系数根据欧洲规范EC1取值。在火灾作用下,结构和外部环境之间主要是通过对流和辐射进行传热的;在结构内部主要通过热传导的方式进行热量的转移。图1ISO834标准升温曲...