2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库—— 火灾事故对建筑构件的损害评估.docxVIP

2025年大学《防灾减灾科学与工程》专业题库——火灾事故对建筑构件的损害评估

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、名词解释（每题3分，共15分）

1.耐火极限

2.碳化深度

3.热辐射

4.强度退化系数

5.火灾后结构安全性评估

二、简答题（每题5分，共25分）

1.简述火焰、热辐射和烟气对建筑构件的损害作用有何不同。

2.影响混凝土结构在火灾中耐久性退化的主要因素有哪些？

3.简述评估火灾后钢梁剩余承载力的常用方法及其基本原理。

4.解释什么是“等效匀温层法”，并简述其在估算构件耐火极限中的应用。

5.火灾后进行建筑构件损伤评估时，需要收集哪些关键信息？

三、论述题（每题10分，共30分）

1.详细阐述木材在火灾作用下性能劣化的主要机理，并分析其耐火性能的特点。

2.论述进行火灾后混凝土结构承载力评估时应考虑的主要不确定性因素，并提出相应的处理方法。

3.比较火灾后钢结构与混凝土结构在修复加固方面的主要异同点，并分析其原因。

四、计算题（每题10分，共20分）

1.某简支钢筋混凝土梁截面为b×h=200mm×500mm，采用C30混凝土，受拉区配筋为4Φ22。根据火灾调查，该梁在火灾中暴露时间约为1小时，实测受拉区边缘混凝土碳化深度为30mm。假设火灾温度沿梁高呈梯形分布，顶面温度最高达700℃，底面温度为室温。请依据相关规范或经验公式，估算该梁在火灾后的受弯承载力是否满足其原设计要求？（需说明所依据的公式或方法，并给出计算过程）

2.一根火灾后钢柱截面为H300x150x6.5x9，材质为Q345B。火灾调查表明，柱表面有明显的烟熏痕迹，部分区域有熔融物附着，但无明显可见变形。环境温度为20℃。请简述评估该钢柱剩余承载力的主要步骤，并说明在评估过程中需要重点关注哪些参数或进行哪些检查？

五、案例分析题（15分）

某高层建筑发生火灾，火灾持续约2小时后被扑灭。火灾主要发生在建筑中庭及相连的几个楼层。事后检查发现，与中庭相连的楼板出现大面积裂缝，部分墙体有爆裂现象，但承重柱未发现明显倾斜或破坏。请分析可能导致楼板和墙体出现上述损伤的主要原因，并说明在评估整个楼层的结构安全性时，除了楼板和墙体，还需要重点检查哪些构件？

试卷答案

一、名词解释

1.耐火极限：指建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起，到失去承载能力、完整性或隔热性时止的这段时间，通常以小时（h）为单位。

**解析思路：*定义是核心，强调时间单位和衡量标准（失去何种能力）。

2.碳化深度：指在火灾高温作用下，混凝土内部受热区域因水分蒸发和高温作用导致水泥水化物分解，形成中性化区域，其与未受热（或受热较少）区域的分界线到构件表面的垂直距离。

**解析思路：*强调碳化是混凝土内部化学变化的结果，关注其深度（距离表面）。

3.热辐射：指物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。火灾中，火焰、高温表面（如楼板、墙壁）向周围环境辐射热量，是导致构件异常升温的重要途径。

**解析思路：*点明热辐射的本质（温度导致电磁波），并指出其在火灾中的作用。

4.强度退化系数：指构件在火灾后单位面积上的承载能力（如抗压强度、抗拉强度、抗弯强度）与其火灾前相应承载能力的比值，用于量化火灾对构件强度的削弱程度。

**解析思路：*定义为火灾后与火灾前强度的比值，强调其用于量化强度损失。

5.火灾后结构安全性评估：指对经历火灾的建筑结构，通过检查、测试、计算和分析等方法，评定其当前损伤状况，判断是否仍能满足正常使用要求或承受设计荷载，从而确定其安全性的过程。

**解析思路：*定义为检查、测试、计算、分析等一系列操作，最终目的是评定安全性。

二、简答题

1.简述火焰、热辐射和烟气对建筑构件的损害作用有何不同。

*答：火焰直接接触构件，通过传导和化学反应造成局部高温和材料烧蚀；热辐射主要通过对流和热辐射方式将热量传递给构件表面，导致表面及附近区域快速升温，造成热应力、性能劣化；烟气主要通过对流和渗透进入构件内部或缝隙，造成构件不均匀受热、腐蚀和中毒（如降低材料强度、使材料脆化）。

**解析思路：*分别描述三者作用于构件的方式（接触、辐射、对流渗透）和具体效果（烧蚀、表面升温及热应力、不均匀受热腐蚀）。

2.影响混凝土结构在火灾中耐久性退化的主要因素有哪些？

*答：主要因素包括：火灾温度和持续时间、混凝土的原材料组成（水泥品种、骨料类型）、混凝土的配合比（水灰比、掺合料）、保护层厚度、钢筋的存在及其保护层厚度、结构形式和受力状态。