高性能混凝土（High performance concrete，HPC）以其高强度、高施工性能、高耐久优异的性能在建筑工程中广泛应用。但在火灾中高性能混凝土物理力学性能急剧下降，致使建筑结构出现不同程度损伤。钢筋混凝土柱是建筑结构的主要承重构件，在高温环境下的损伤情况直接关系到建筑的安全和使用寿命。研究钢筋混凝土柱构件高温下的劣化损伤情况，探讨高性能混凝土高温损伤机理，对提高构件、建筑物的抗火性能具有重要意义。
　　本文依托国家自然科学基金（51478290），通过对钢筋混凝土柱进行温度-荷载-蒸汽压-热应变多物理场耦合试验及有限元模拟分析，探究不同强度等级及PP纤维（素混凝土：C60、C80，聚丙烯体积掺量为0.2%纤维混凝土：PPC60、PPC80）对钢筋混凝土柱高温损伤的影响。主要研究内容如下：
　　1．钢筋混凝土柱温度-荷载-蒸汽压耦合试验研究。通过自行组装蒸汽压装置测试钢筋混凝土柱温度-荷载-蒸汽压耦合下不同埋深（25mm、50mm、75mm）、不同强度等级（C60、C80）的劣化损伤规律。结果表明：混凝土内部存在温度梯度、蒸汽压梯度。C60峰值蒸汽压范围：0.126MPa～4.02MPa，C80峰值蒸汽压范围：0.176MPa～1.68MPa。PP纤维对抑制混凝土峰值蒸汽压、延缓其高温损伤具有积极作用。随着受火温度20℃、100℃、200℃升高，混凝土水充压呈下降趋势。在相同受火温度下，与素混凝土相比纤维混凝土水充压值较大。
　　2．钢筋混凝土柱温度-荷载-热应变耦合试验研究。通过在钢筋混凝土柱内埋置横纵方向振弦应变计探究温度-荷载-热应变多物理场耦合下钢筋混凝土柱劣化损伤规律。结果表明：C60、C80、PPC80在受火过程中纵向热应变始终保持拉应变，33.8℃时PPC60纵向热应变由压应变逐步转变为拉应变；39.7℃～56℃时C60、C80横向热应变由拉应变转变为压应变，PPC60、PPC80在受火过程中横向热应变始终保持压应变。
　　3．高性能混凝土在温度-荷载-蒸汽压耦合下的模拟分析。借助能量方程、质量方程探究C60、C80混凝土多物理场耦合下的相对湿度、蒸汽压随受火时间变化规律。结果表明：C60、C80混凝土75mm埋深处蒸汽压模拟值与实验值最大误差不超过28%。随着受火时间的延长，混凝土内部相对湿度、蒸汽压由表及里呈先上升后下降趋势，饱和水层逐步向混凝土内部迁移。PP纤维混凝土相对湿度大于素混凝土。
　　4．钢筋混凝土柱在温度-荷载-热应变耦合下的模拟分析。借用ABUQUS等有限元软件分析钢筋混凝土柱在温度-荷载-热应变耦合下的温度、热应力、应变、沿重力方向位移，并将热应变实验结果与模拟结果对比分析得到以下结论：在温度-荷载耦合下，钢筋混凝土柱热应变、应力模拟结果与实验结果基本一致，钢筋混凝土柱纵向热应变以拉应变为主，横向热应变以压应变为主。混凝土内部存在温度梯度、应力梯度。热应力最大值出现在柱底边角处。柱顶施加荷载处位移量最大，柱底位移量最小。相同受火温度下距离受火面越近位移变化速率越快，距离受火面越远位移变化速率越慢。
　　综上所述，高性能混凝土高温爆裂损伤是温度-荷载-蒸汽压-热应变多物理场耦合作用的结果，蒸汽压是导致高性能混凝土高温爆裂重要因素。PP纤维对于减缓高性能混凝土高温损伤有明显作用。