预应力混凝土空心板(以下简称预制空心板)在我国应用广泛,单块简支预制空心板的火灾性能研究已有报道,但建筑工程中多以带约束的预制空心板整浇楼面为主。本文为了模拟实际工程中预制空心板受到的约束,通过在四周设置现浇边梁实现对预制空心板整浇楼面的负弯矩转动约束,将边梁搁置在水平炉炉壁上实现对其竖向位移的约束;浇筑50mm厚的整浇层,整浇层中配置双向钢筋网,通过整浇层和边梁的约束作用使4块预制空心板相互协调,共同受力。为研究带约束预制空心板整浇楼面的耐火极限、受火后性能及受火后加固修复方法,本文共浇筑8块带约束预制空心板整浇楼面试件,每个试件由4块预制空心板、约束边梁和整浇层构成。分别进行了常温静载试验、耐火极限试验、火灾后承载力试验和受火自然冷却后加固试验,并进行了理论计算和有限元模拟,以期为带约束预制空心板整浇楼面的抗火性能及火灾后鉴定评估提供依据,具体内容如下:(1)对1块带约束预制空心板整浇楼面试件进行了常温静载试验,研究了均匀加载下整浇楼面试件的开裂荷载、极限荷载、裂缝发展、截面应变、破坏形态等。研究表明:由于边梁和整浇层的贡献,带约束预制空心板整浇楼面试件的极限承载力远大于4块预制空心板单块极限承载力之和。静载试验结果为火灾性能试验研究中的持荷水平提供依据。(2)基于塑性铰线理论计算了带约束预制空心板整浇楼面试件的抗弯承载力,同时运用ABAQUS软件对其进行了非线性分析。理论计算结果和有限元结果均与试验结果吻合良好。(3)持荷-升温条件下,对3块持荷比分别为0.3、0.5、0.7的带约束预制空心板整浇楼面试件进行了耐火极限试验,对比研究了截面温度场分布、破坏特征和耐火性能。结果表明,带约束预制空心板整浇楼面试件的耐火极限随着持荷比的增加而减小。(4)运用ABAQUS软件对带约束预制空心板整浇楼面试件截面温度场进行了模拟分析,模拟结果与实测结果基本吻合。在持荷-升温条件下,对整浇楼面试件进行了热-力耦合有限元模拟,试件的受火时间-跨中挠度曲线、耐火极限等模拟结果与试验结果基本一致。基于有限元对持荷比为0.2～0.9的带约束预制空心板整浇楼面试件的耐火极限进行数值模拟和回归分析,得到不同持荷比下耐火极限变化规律和计算公式。(5)在持荷(持荷比0.3)升温条件下,对3块带约束预制空心板整浇楼面试件分别在受火30min、60min、90min自然冷却后进行常温静载试验,对比研究了升降温全过程试件截面温度场、残余承载力和弯曲变形等内容。研究表明:随受火时间增加,带约束预制空心板整浇楼面的残余挠度逐渐增大,残余承载力和初始抗弯刚度呈抛物线下降。通过回归得到了带约束预制空心板整浇楼面残余承载力及初始抗弯刚度随受火时间的简化计算公式。(6)运用ABAQUS软件模拟了带约束预制空心板整浇楼面升降温过程截面温度场及不同受火时间后的抗弯性能。研究表明:试件降温过程中呈现出与升温过程完全不同的温度场变化规律;有限元分析可较好地模拟不同受火时间自然冷却后整浇楼面残余承载力退化规律和荷载-位移曲线。(7)进行了 1块受火60min后加固修复处理的带约束预制空心板整浇楼面的抗弯试验,加固修复采用在板底满贴CFRP布并在预制空心板跨中位置增设钢梁的方法。加固修复试件的极限承载力比未受火对比试件提高20.8%;比相同受火时间未加固试件提高40.3%。加固修复后的试件发生CFRP布与空心板之间的剥离破坏。采用ABAQUS软件对加固修复试件进行了非线性模拟分析,得到的极限承载力、破坏模式、荷载-位移曲线等均与试验结果吻合较好。