按發(fā)達(dá)國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占總鋼材產(chǎn)量10％計(jì)算，鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)具有廣闊的發(fā)展空間，但鋼結(jié)構(gòu)耐火性極差，易在火災(zāi)中發(fā)生倒塌破壞。1997—2003年間，我國(guó)重大火災(zāi)中倒塌的鋼結(jié)構(gòu)建筑共計(jì)26棟，直接經(jīng)濟(jì)損失2.12億元。鋼結(jié)構(gòu)耐火性差的主要原因是鋼材在高溫下力學(xué)性能嚴(yán)重降低。升溫鋼材的高溫下力學(xué)性能主要通過(guò)恒溫加載和恒載升溫試驗(yàn)研究來(lái)獲得。雖然國(guó)內(nèi)外對(duì)鋼材做過(guò)大量的試驗(yàn)研究，但存在以下問題：一是業(yè)已發(fā)表的鋼材高溫力學(xué)性能研究成果是基于恒溫加載試驗(yàn)，與鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的熱-力路徑不符；二是國(guó)外研究成果未必適合我國(guó)國(guó)產(chǎn)鋼材，國(guó)內(nèi)的研究規(guī)模太小，代表性不足。還未建立應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)值模型和全過(guò)程彈性模量；三是最先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)整體火響應(yīng)分析主要內(nèi)容是計(jì)算結(jié)構(gòu)在基本不變的重力荷載作用下隨溫度升高而產(chǎn)生的變形和應(yīng)力，這需要用恒載升溫試驗(yàn)結(jié)果來(lái)構(gòu)造鋼材應(yīng)變-溫度-應(yīng)力材料模型，用恒溫加載試驗(yàn)結(jié)果構(gòu)造應(yīng)力-應(yīng)變曲線和全過(guò)程彈性模量。組合使用這兩種模型可對(duì)鋼結(jié)構(gòu)抗火全過(guò)程進(jìn)行精確分析。雖然恒溫加載試驗(yàn)方案早已提出，但國(guó)內(nèi)外至今未見具體計(jì)算模型發(fā)表，這已成為我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)發(fā)展的“瓶頸”。

　　由中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)學(xué)院完成的“鋼結(jié)構(gòu)用鋼（16Mn）高溫力學(xué)性能試驗(yàn)研究”項(xiàng)目，利用自行開發(fā)的試驗(yàn)裝置，采用恒溫加載和恒載升溫試驗(yàn)方法，對(duì)國(guó)產(chǎn)Q345結(jié)構(gòu)鋼進(jìn)行試驗(yàn)研究，揭示了鋼材在600°C范圍內(nèi)的力學(xué)性能變化規(guī)律和離散性，據(jù)此建立了鋼材的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、全過(guò)程彈性模量、屈服強(qiáng)度、膨脹系數(shù)、應(yīng)變-溫度-應(yīng)力關(guān)系、強(qiáng)度與臨界溫度計(jì)算模型。