从2003年7月1日，我国政府禁止在大中城市使用实心粘土砖以来。对于大量化的建筑，钢结构成为首选的建筑结构体系。因为钢结构建造速度快、抗震性能好、其建筑立面美观且富于变化等，同时随着我国钢产量的大幅度提高，其应用前景必然非常广泛。但耐火性能是钢结构的一个致命缺点，钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标在高温下急剧下降，一旦发生火灾钢结构就有可能发生严重的破坏甚至过早地整体倒塌。我国现行的防火设计规范采用的是基于标准升温曲线试验校核法。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火设计方法，这种方法很难模拟构件在整体结构中的荷载分布、大小以及端部约束情况的影响，而通过计算来确定钢结构的抗火极限承载力，则可以更加合理地确定钢结构的防火保护措施。因此，一种科学、经济、可靠的钢结构抗火方法的提出与应用成为钢结构推广与应用的必然。 本文基于钢结构抗火设计中存在的一些问题，完成了如下的工作。利用ANSYS软件，在大量参数分析的基础上，以非线性有限元、传热学及弹性力学为基础，建立钢结构构件在火灾条件下的传热模型与在静力荷载及温度荷载共同作用下的受力模型。本文通过模拟火灾条件下钢构件的温度响应，显示出不同时刻构件截面的温度分布云图以及截面特定结点温度随时间的变化曲线。根据对比不同截面特性及不同受火方式的截面温度分布，从而得出加大腹板厚度对结构抗火有重大影响。本文还通过对钢结构构件的温度一结构耦合计算，建立了钢构件受火时间与结构抗火之间的关系，进行了火灾情况下钢构件全过程反应分析，绘制出火灾发生时间与结构承载力和稳定及变形的关系曲线，真正达到构件瞬时温度状况和构件火反应一体化。