火灾对结构的损害具有 “由表及里、不均匀、滞后性” 三大特点。高温会直接改变建筑材料的物理和化学性能(如混凝土爆裂、钢材软化),同时因构件受热膨胀和冷却收缩不均,会产生巨大的热应力,导致结构开裂、变形,严重削弱其承载力和稳定性。
不同材料与构件的具体损害如下:
混凝土结构
1. 混凝土爆裂:高温下内部水分急速汽化,压力使表层混凝土剥落,导致钢筋直接暴露。
2. 强度与刚度丧失:水泥水化产物分解,混凝土抗压、抗拉强度急剧下降,弹性模量降低,构件变形加大。
3. 裂缝与剥落:热胀冷缩导致遍布的裂缝网,保护层大面积脱落。
4. 化学变质:500℃以上,氢氧化钙脱水,混凝土中性化,耐久性永久下降。

钢结构
1. 材料软化:钢材在350℃以上强度开始显著下降,600℃时丧失约70%的承载力。
2. 扭曲变形:高温下屈服,在荷载下发生不可逆的弯曲、扭曲。
3. 蠕变与倒塌:在持续高温和高应力下,即使应力不变,变形也会持续增加,可能导致突然垮塌。
4. 连接失效:焊接点可能脆断,高强度螺栓在高温下预拉力损失,导致节点松动。
砌体结构
1. 开裂与粉碎:砌块与砂浆因热膨胀系数不同而分离、开裂,严重时粉碎。
2. 承载力下降:整体性破坏,承重能力大幅降低。
木结构
1. 燃烧碳化:截面减小,直接失去承载力。
火灾对建筑结构的损害是材料性能、构件状态、结构体系的全方位破坏,核心规律为:钢结构怕高温失稳、混凝土结构怕强度衰减与钢筋锈蚀、砌体结构怕砂浆粉化与整体性丧失、砖木结构怕木材燃烧碳化,且关键节点和承重构件的损害是引发坍塌的核心诱因。
火灾后严禁仅凭肉眼判断结构安全,必须委托具备 CMA/CNAS 双认证的第三方机构开展火灾后建筑结构专项检测鉴定,通过专业设备检测构件内部损害、核算剩余承载力、判定安全等级,再按 “轻度修复、中度加固、重度拆除” 的原则处置,杜绝二次坍塌事故。
火灾损害会从局部构件蔓延,最终威胁整体安全:
承载力下降:材料强度降低和截面损伤直接导致梁、板、柱的承载力不足。
变形与位移:构件弯曲、节点松动会导致结构整体变形、倾斜。
连接破坏:节点是力的传递关键,其失效可能引发连续性倒塌。
耐久性严重劣化:受损材料更易受水、气侵蚀,钢筋锈蚀加速,长期安全隐患巨大。