边界约束对混凝土构件的耐火性能影响较大,前人已对具有边界约束的梁、板、柱的耐火性能开展了不同程度的研究。考虑到实际火灾中梁和板常常同时受火,且二者的火灾行为也可能存在相互影响,本文对混凝土梁-板组合体的耐火性能进行了试验与分析。具体工作如下:1、为进一步提高火灾下混凝土梁-板组合体边界约束刚度的确定精度,首先对前人提出的梁端转动约束刚度计算公式做了改进,随后采用ABAQUS有限元软件,建立了梁-板组合体的分析模型,计算揭示了板边转动约束刚度和板边侧向约束刚度沿板边的分布规律,建立了板边约束刚度的实用计算公式。研究表明:(1)考虑正交梁的扭转效应,将使受火梁的梁端转动约束刚度增大1.2%~13.3%左右;(2)板边转动分布约束刚度和板边侧向分布约束刚度都呈现出中部较大范围变化缓慢,而两端急剧增加的趋势;(3)随着板边长度的减小以及板厚和梁截面尺寸的增加,板边转动分布约束刚度逐渐增大;(4)随着板边长度的增加,板边侧向分布约束刚度呈现先快后慢的明显减小趋势,而随着板厚和梁截面尺寸的增加,板边侧向分布约束刚度不同程度增大。2、在本文给出的梁-板组合体边界约束刚度计算公式基础上,利用ABAQUS有限元软件,建立了具有边界约束的混凝土梁-板组合体计算模型,分析揭示了板厚、梁截面尺寸、梁端转动(轴向)约束刚度比、板边分布约束刚度模式对梁-板组合体火灾变形的影响。研究表明:(1)梁端和板边约束对减小板的挠度效果明显;(2)当板边存在侧向分布约束刚度时,板中心点挠度在升温初期会有拐点出现,拐点出现时刻随着板厚的增加而延迟;(3)当板厚较大时,梁跨中挠度在升温初期也会出现拐点,该拐点随着梁截面高度的增加逐渐消失;(4)梁截面高度增加对板的耐火极限影响不大,板边侧向分布约束刚度模式的改变对板中心点挠度影响有限,但与无板边侧向约束相比,施加板边侧向约束将对板中心点挠度产生明显影响。3、开展了3个混凝土梁-板组合体试件的明火试验,考察了不同边界条件下试件的高温变形情况,随后对试验中采用的板边约束装置进行了受力测试,基于实测结果初步建立了该约束装置的计算模型,并据此对各试件的明火试验结果进行了数值模拟。研究表明:(1)明火作用下,梁-板组合体的上表面沿梁、板边界出现了两条明显的纵向裂缝,同时对于板边约束试件,板角上表面还出现了与板边夹角约45°的斜裂缝;(2)明火作用下,无板边约束试件的板底靠近梁跨中位置出现了多条横向裂缝,而板边约束试件的相同位置却几乎观察不到横向裂缝,即板边约束使后者的横向开裂问题得到显著缓解;(3)明火作用后期,梁端和板边约束对板中心点挠度的发展具有较明显的阻滞作用;(4)针对本章试验装置及梁-板组合体试件所建立的有限元模型,可较好地再现明火作用下试件的变形过程。