0  引言

钢结构因其自身强度高、重量轻、抗震性能佳和可靠性高等众多突出的优点被工程师们所青睐。近年来，随着我国城市化进程的加快，各大城市为了充分提高城市空间利用率、采用钢结构建造的超高层建筑越来越多。但相对于混凝土、砖石等其他建筑材料而言，钢材的耐火性能较差。当温度为500 ℃左右时，钢材的屈服强度将降至常温下强度的一半。提高钢结构抗火性能的主要方法有：水冷却法；单面屏蔽法；浇筑混凝土或砌筑耐火砖；采用耐火轻质板材作为防火外包层；涂抹防火材料；采用耐火耐候钢材等。其中，钢结构防火涂料是一种应用最为广泛钢结构防火措施。在钢结构防火涂料中水泥基厚型防火涂料可提供长达3 h的耐火保护，这一特性吻合了目前我国在建高层钢结构建筑柱子耐火极限3 h的设计要求，从而成为众多高层建筑防火措施的首选。

高层、超高层钢结构建筑不同于一般钢结构建筑，其在使用期间会受到风荷载等导致的荷载水平较低但频度较高的可变荷载作用，也可能遭遇到高烈度罕遇地震引起的大变形往复荷载作用。然而相对于钢构件本身材料而言，厚型防火涂料的力学性能较差，在遭遇地震和恐怖爆炸等偶然性事故灾害时，涂装在钢结构上的厚型防火涂料因受到的大变形荷载反复作用下，有可能开裂、破损甚至脱落，对钢结构构件在承受该类灾害后的抗火性能造成很大影响。

为了评估目前在我国应用广泛的水泥基厚型防火涂料在高层钢结构建筑上的适应性，为钢结构防火涂料的设计提供参考，选取具有代表性的兰陵牌LG厚型钢结构防火涂料作为测试对象，对涂有厚型防火涂料的钢结构构件进行不同荷载水平的往复加载试验，模拟地震等罕遇荷载下的钢结构的变形情况，考查往复大变形荷载作用下，防火涂料的开裂和附着性能，评估高层钢结构建筑用厚型防火涂料进行防火保护的可行性。

1 试验部分

1.1 试验内容

为实现上述目的，本试验不考虑防火涂料因时间和环境等因素导致粘结附着力等物理性能退化（老化）的影响。将测试涂装有厚型防火涂料的钢构件在大变形往复荷载作用下的性能。主要模拟带厚型防火涂料钢构件在遭遇罕遇地震作用条件的性能，考查钢构件上厚型防火涂料在这种荷载作用时的开裂、损坏和脱落情况。

1.2 试件的设计

大变形往复加载测试用试件为焊接H型截面钢柱构件，构件数量为2个，钢柱总高度1.60 m，加载点离柱脚高度为1.50 m，柱子采用200 mm×150 mm×6 mm×10 mm的焊接H型柱。钢柱材料为Q235结构钢，柱脚连接螺栓采用10.9级高强螺栓。钢柱试件柱脚采用固接，在柱顶施加侧向集中荷载，在腹板上每隔500 mm设置一道加劲肋，防止加载过程中腹板局部失稳；在柱脚设置靴梁，加强柱脚并防止底板弯曲；在柱顶加载点处翼缘上加焊200 mm×200 mm×10 mm钢板，用于与作动器加载头的连接，施加的水平荷载使试....