船舶舱室发生火灾时,会对船舶结构造成威胁。火灾产生的高温环境会使得舱室结构温度随之上升,从而产生温度应力;同时,结构的材料性能会随着结构温度的上升发生显著折减,都会导致结构的承载能力下降。因此,有必要对船舶结构在舱室火灾场景下的结构响应做深入研究,以发现其在不同火灾场景下结构承载能力的变化趋势,为船舶防火设计提供参考。本文基于大涡模拟的火灾动力学数值仿真算法和结构动态热力响应的显式动态算法,通过自编温度载荷映射程序的有机结合,构建了可用于特定火灾场景下船舶舱室结构动态热力响应的完整分析方法。基于上述分析方法,对不同油池面积的全封闭舱室油池火进行了仿真计算,得到了不同油池面积下全封闭舱室油池火的燃烧特点和火灾发展特性,通过自编温度映射程序和显式动态算法的分析,得到了不同油池面积下结构响应的特点,并对结构的承载能力作了评估。针对不同开口面积的单开口舱室油池火进行了仿真计算和结构响应分析,得到了在不同燃烧模式下的火灾发展和结构响应特点。在氧气控制型、燃料控制型和过渡型火灾三种燃烧模式下,过渡型火灾由于可以持续燃烧,对结构造成的威胁更大。对全封闭、单侧开口及双侧开口舱室进行了对比分析,当三种情况火灾均可以持续燃烧时,全封闭舱室火灾对结构的威胁更大。本文将大涡模拟算法和结构响应的非线性有限元显式动态算法与自编的温度映射程序有机地结合起来,提出了可用于计算船舶舱室火灾条件下结构动态热力响应的方法。该方法考虑了实际火灾场景中环境温度时变、非均匀的特性,考虑了高温环境中材料性能衰减的影响和结构温度变化产生的温度应力的影响。针对特定舱室不同的火灾场景,分析了不同火灾场景对结构响应产生的影响,相关的分析方法可为舱室结构的抗火设计提供参考。