3 高温环境灾变规律与结构抗火性
开展工程结构的抗火研究是一顶十分紧迫的任务。在高温环境下，混凝土会发生高温损伤、爆裂、钢筋和钢结构软化，从而引起土木工程结构变形乃至连续倒塌等灾变，将会造成极大的危害。地下工程火灾发生于地下受限空间中，其威胁生命和财产安全情况比地面建筑更具严重性。地下工程火灾的烟气流动和地面建筑火灾的烟气流动规律有明显区别；而且地下工程人流疏散和烟气散发更为困难。
本方向开展如下研究工作：
（1）高温环境下烟气流动与温度场分布规律研究
开展地上与地下建筑布局和烟气流动、温度分布的相关性研究；建立地上与地下工程火灾温度场分布规律与数学模型，开展地下、大型工程防火设计与评估；研究地下工程焰火人工引导和疏散的工程设计方法，对可能发生火灾的计算机模拟或已发生火灾的计算机重演；获得地下工程防火、消防有效技术与措施。
（2）高温环境下材料本构关系演化规律研究
开展建筑材料在高温环境下本构关系演化规律研究，研究火灾害中热传递的方式（热传导、热辐射和热对流）对材料破坏的机理；研究受火温度、骨料类型、冷却方式、静置时间对材料性能的影响。
（3）火灾作用下结构失效过程研究
开展工程结构在火灾作用下失效过程研究，研究工程结构耐火性能，提高工程结构抗倒塌能力；对荷载作用下新型结构构件的受火过程进行全过程和实时研究，改进和完善相应构件的抗火设计方法。
（4）灾后工程结构评估和灾后结构修复研究
开展灾后工程结构评估和灾后结构修复的可靠性、耐久性研究，研究灾后结构加固技术和加固结构的抗火、抗震性能退化规律。
本方向将深化地面建筑和地下工程焰火流动蔓延规律、温度分布规律的研究，获得复杂建筑、地下工程防火设计与评估方法；通过火灾作用下结构失效的全过程研究，提高建筑物抗倒塌能力；根据火灾害中材料破坏的机理，提出灾后工程结构评估和灾后结构修复理论和技术，为土木工程减灾防灾提供理论支持和技术保障。