按發達國家鋼結構產量占總鋼材產量10％計算，鋼結構在我國具有廣闊的發展空間，但鋼結構耐火性極差，易在火災中發生倒塌破壞。1997—2003年間，我國重大火災中倒塌的鋼結構建筑共計26棟，直接經濟損失2.12億元。鋼結構耐火性差的主要原因是鋼材在高溫下力學性能嚴重降低。升溫鋼材的高溫下力學性能主要通過恒溫加載和恒載升溫試驗研究來獲得。雖然國內外對鋼材做過大量的試驗研究，但存在以下問題：一是業已發表的鋼材高溫力學性能研究成果是基于恒溫加載試驗，與鋼結構在火災下的熱-力路徑不符；二是國外研究成果未必適合我國國產鋼材，國內的研究規模太小，代表性不足。還未建立應力-應變數值模型和全過程彈性模量；三是最先進的鋼結構整體火響應分析主要內容是計算結構在基本不變的重力荷載作用下隨溫度升高而產生的變形和應力，這需要用恒載升溫試驗結果來構造鋼材應變-溫度-應力材料模型，用恒溫加載試驗結果構造應力-應變曲線和全過程彈性模量。組合使用這兩種模型可對鋼結構抗火全過程進行精確分析。雖然恒溫加載試驗方案早已提出，但國內外至今未見具體計算模型發表，這已成為我國鋼結構耐火設計發展的“瓶頸”。
由中國人民武裝警察部隊學院完成的“鋼結構用鋼（16Mn）高溫力學性能試驗研究”項目，利用自行開發的試驗裝置，采用恒溫加載和恒載升溫試驗方法，對國產Q345結構鋼進行試驗研究，揭示了鋼材在600°C范圍內的力學性能變化規律和離散性，據此建立了鋼材的應力-應變曲線、全過程彈性模量、屈服強度、膨脹系數、應變-溫度-應力關系、強度與臨界溫度計算模型。
