研究混凝土结构在钠火作用下破坏特征以及受热、受力情况,对快堆核岛厂房的防钠火设计具有非常重要的意义。本文基于实际工程背景,制作了四种不同厚度的混凝土板块,并充分考虑试件边缘约束钢板的导热影响,对各个混凝土试件分别进行了喷雾钠火实验和数值模拟分析。本文主要内容如下:(1)利用搭建的喷雾钠火实验平台,对四种厚度的混凝土试件进行了钠火实验,并测量采集了各个试件的温度和应变数据。实验结果表明试件表面钠火燃烧温度可以达到300~800℃,而且表层混凝土均发生了严重剥落;除表层崩脱比较严重的区域外,各个试件上层测点温度均被隔绝在100℃左右,而下层温度测点的升温幅度则均在10℃以下。因此在短时间的喷雾钠火工况中,100mm厚混凝土板块能够有效的隔绝火灾热量,而300mm厚试件的背火面几乎不受钠火作用影响。这为实际核岛厂房的防钠火设计,提供参考与借鉴。(2)利用ABAQUS软件对钠火实验建模分析,通过在模型表面施加实测温度,分析混凝土试件温度和应力的变化规律。数值计算结果表明各个试件模型下层测点的最高温度均小于70℃,而且背火面的最大Mises应力则均在11MPa以下,其中300mm厚试件下层测点的升温幅度不足4℃,背火面最大的Mises应力也仅有2.67MPa。由数值模拟结果可知,300mm厚混凝土试件能够对温度和热应力起到了良好的隔绝作用。(3)将喷雾钠火实验和数值模拟结果进行对比,分析两种方法中试件温度及应力的偏差情况。对比结果表明混凝土试件下层测点温度结果吻合较好,ABAQUS软件用于喷雾钠火温度场分析具有较高的可行性和准确性;而实验测量的应变数据由于受到了较强的干扰,导致试件背火面Mises应力偏差很大,因此可以利用ABAQUS软件对钠火实验的应力结果进行校正和预测。这为混凝土结构在喷雾钠火作用下的受热、受力研究,提供一种新的分析方法。