Research Progress on Fire Resistance of Reinforced Concrete Structures

LIU Zejian; WANG Yuzhuo; XU Tiangui; GONG Junlin

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.20240321001

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Research Progress on Fire Resistance of Reinforced Concrete Structures

更新时间：2025-08-27

- Research Progress on Fire Resistance of Reinforced Concrete Structures
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 45, Issue 4, Pages: 976-996(2025)
- 作者机构：
  
  1.山东建筑大学土木工程学院，山东济南 250101
  2.东南大学土木工程学院，江苏南京 210096
  3.华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510641
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20240321001
  CLC： TU375.4
- Received：21 March 2024，
  
  Revised：2024-05-06，
  
  Published：28 August 2025
- 稿件说明：
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刘泽剑,王玉镯,徐天贵等.钢筋混凝土结构抗火性能研究进展[J].防灾减灾工程学报,2025,45(04):976-996.

LIU Zejian,WANG Yuzhuo,XU Tiangui,et al.Research Progress on Fire Resistance of Reinforced Concrete Structures[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(04):976-996.
刘泽剑,王玉镯,徐天贵等.钢筋混凝土结构抗火性能研究进展[J].防灾减灾工程学报,2025,45(04):976-996. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240321001.

LIU Zejian,WANG Yuzhuo,XU Tiangui,et al.Research Progress on Fire Resistance of Reinforced Concrete Structures[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2025,45(04):976-996. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.20240321001.

摘要

随着建筑火灾的频繁发生，钢筋混凝土结构发生火灾的情况也日益增多。在火灾中建筑材料的力学性能降低将导致钢筋混凝土结构发生破坏甚至倒塌。前期人们对钢筋混凝土梁、柱和节点的抗火性能进行了试验研究。由于试验条件不同，其耐火极限计算公式在不同试验条件下的计算精度较低。因此，文章综述了钢筋混凝土梁、柱、节点和框架抗火性能等方面的研究并进行了梳理，考虑了混凝土保护层厚度、荷载比和配筋率等试验参数对耐火极限的影响，回顾了杆系模型、Rankine方法和刚度法等理论分析方法的研究进展，总结了有限元分析和耐火极限计算公式的研究进展。结果表明：钢筋混凝土梁的耐火极限受荷载比、混凝土保护层厚度和配筋率等参数的影响较大，钢筋混凝土柱的耐火极限受荷载比和荷载偏心率等参数的影响较大，钢筋混凝土节点的耐火极限则取决于节点周边钢筋混凝土梁、柱的耐火极限。此外，还收集了129篇文献的试验数据

并归纳了荷载比、混凝土保护层厚度和配筋率等试验参数对耐火极限的影响规律，对不同条件的试验结果进行了统一化规制并对其耐火极限进行了参数相关性分析，选取了相关性大于0.1的参数作为影响耐火极限的重要参数。通过机器学习和非线性回归分析方法，提出了钢筋混凝土梁和柱的耐火极限计算公式，其

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2.62466669

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3.38666677

分别为0.935和0.895，计算结果与实验结果吻合较好，表现出较高的准确性，为钢筋混凝土结构的抗火设计提供可靠参考。

Abstract

With the increasing frequency of building fires

the occurrence of fire incidents in reinforced concrete (RC) structures has become more frequent. The deterioration of mechanical properties of building materials in fire incidents can lead to the failure or even collapse of RC structures. Previous studies have conducted tests on the fire resistance of RC beams

columns

and joints. Due to varying test conditions

the accuracy of the fire resistance limit calculation formulas is relatively low under different test scenarios. Therefore

this study reviews and summarizes research on the fire resistance of RC beams

columns

joints

and frames. It considers the influence of test parameters such as concrete cover thickness

load ratio

and reinforcement ratio on the fire resistance limit. Additionally

this study reviews the research progress on theoretical analysis methods such as the strut-and-tie model

Rankine method

and stiffness method

and summarizes recent advances in finite element analysis and fire resistance limit calculation formulas. The results show that the fire resistance limit of RC beams is significantly influenced by parameters such as lo

ad ratio

concrete cover thickness

and reinforcement ratio. The fire resistance limit of RC columns is significantly affected by parameters such as load ratio and load eccentricity ratio. The fire resistance limit of RC joints depends on that of the surrounding RC beams and columns. In addition

test data from 129 studies are collected

and the influence patterns of parameters such as load ratio

concrete cover thickness

and reinforcement ratio on the fire resistance limit are summarized. The test results under different conditions are standardized

and a parameter correlation analysis of the fire resistance limit is conducted. Parameters with a correlation greater than 0.1 are selected as key factors influencing the fire resistance limit. The fire resistance limit calculation formulas for RC beams and columns are proposed using machine learning and regression analysis

with

of 0.935 and 0.895

respectively. The calculated results demonstrate strong agreement with test data

exhibiting high accuracy and providing reliable references for the fire-resistant design of RC structures.

关键词

Keywords

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