钢筋混凝土框架结构一旦发生火灾,作为主要受力构件的钢筋混凝土梁,其内部形成随时间不断发生变化的温度场,混凝土截面受温度作用其强度出现不同程度的下降,致使构件承载力降低,从而影响结构的支撑性能,配筋率的提高有利于提升其承载性能。为防止建筑物在火灾过程中发生局部破坏和灾后的修复使用,开展钢筋混凝土梁火灾后的力学性能研究是十分有必要的。因此,本文将配筋率和受火时间作为主要影响因素,共设计了9根试件,即8根HRB500级钢筋混凝土适筋梁和1根采用HRB400级钢筋的对比件,研究内容如下:(1)常温下的HRB 500级钢筋混凝土适筋梁静载试验力学机理,与普通钢筋混凝土试件基本相同,相比之下,配筋率较低的试件在弯矩较小时钢筋就发生屈服,即过早发生破坏;而较高配筋率的试件与此相反;验证了《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)中的理论公式计算值的可行性。(2)高温试件内部各测点温度随炉温升高而上升,整体变化规律基本相同;各测点升温速率在100℃左右时下降,温度-时间曲线出现拐点并随测点高度增加逐步向右偏移,与水分子在100℃时挥发吸热而导致升温速率短暂性降低有关。(3)受火时间越长,试件损伤越严重;试件历经高温后,其两底角处表现最为明显,其次为底部表面混凝土颜色较白、裂缝分布密集,局部位置有蜂窝出现并伴有混凝土脱落、龟裂等现象;此表观现象由底部表面向上发展并逐渐减弱,通过侧面看出有明显的层状分布,与测点温度值保持一致。(4)高温作用后的试件,其弯矩-挠度曲线与常温相比有明显差别,在混凝土首次开裂时没有转折点出现,直接进入裂缝工作段。由于温度裂缝的出现使整个试验过程为典型的二阶段,即钢筋屈服前的裂缝工作段和钢筋屈服后的破坏阶段。(5)静载破坏试验表明,高温对试件承载力有明显影响,历经高温后的试件承载力较常温相比出现大幅度下降;由于混凝土的热惰性能,受火时间与承载力下降幅度呈非线性关系,随受火时间的延续,承载力下降速度逐步趋于缓慢;受火时间为2h和2.5h,极限承载力平均下降幅度分别为44.47%、49.0%。(6)历经相同的高温试验环境,相同配筋率的HRB500级钢筋混凝土试件与采用HRB400级钢筋的对比件相比,受等弯矩作用,前者挠度值较小,说明试件配置HRB500级钢筋能够增强抗弯刚度;后者的剩余承载力仅为前者的81.9%,说明配置HRB500级钢筋混凝土试件,具有较强的抗火性能和较高的剩余承载力。(7)控制单一影响因素,即比较、分析了配筋率相同而不同高温时间作用、高温时间相同而配筋率不同的静载破坏试验。配筋率相同的试件,历经高温作用后,其挠度变化速率增加,同等外载下的挠度变形较大,受火时长同样使挠度变形变大,表明高温作用使抗弯刚度削减;同等受火时间,配筋率越高的试件在相同弯矩下其挠度值较小,与常温试件有相似的力学性能。(8)常温下试件承载力计算方法和原则与高温后的试件极限承载力计算基本相似,结合本文单面受火方式,对混凝土截面进行了有效缩减,并基于粘结应力温度折减系数的概念,提出了考虑钢筋混凝土粘结滑移性能衰减的理论计算公式。该公式同样适用于常温及高温后的承载力计算,并且验证了该公式在实际试验中的可行性,为更进行一步的试验研究提供了理论依据。