随着钢管混凝土叠合柱在高层和超高层建筑中的广泛应用，该类新型组合结构在火灾下的耐火性能亦备受研究者们关注。国内外研究者分析结构在火灾升、降温段的力学行为时，发现结构不仅会在升温阶段达到极限状态，在降温阶段仍然会由于升温滞后引起的材料劣化和结构温度内力的影响而破坏，对降温阶段结构力学性能的研究不容忽视。因此，本文对升、降温火灾作用下钢管混凝土叠合柱的力学性能进行了深入研究，主要研究内容如下：（1）在确定了升、降温阶段钢材和混凝土热工性能的基础上，建立了钢管混凝土叠合柱在升、降温火灾作用下的温度场分析模型，运用已有的钢管混凝土叠合柱的温度场试验对温度场模型进行了验证，表明温度场计算模型具有较高的精度。（2）在确定了常温、升温、降温和火灾后各个阶段钢材和混凝土热力学性能的基础上，基于有限元分析软件ABAQUS，嵌入考虑高温下混凝土徐变和瞬态热应变以及钢材蠕变影响的子程序，建立了外荷载作用下，经历升、降温火灾的钢管混凝土叠合柱的力学分析模型，并用已有的试验结果对力学计算模型的合理性和可行性进行了验证。（3）基于有限元分析模型，对外荷载作用下，经历升、降温火灾的钢管混凝土叠合柱的力学性能和破坏机理进行深入研究，细致地分析了钢管混凝土叠合柱的温度场分布、破坏模态、变形特点、内力变化、应力和应变分布等热学和力学性能。（4）对升、降温火灾下钢管混凝土叠合柱耐火极限或降温破坏时间的各影响参数(包括几何参数、荷载参数和物理参数等)，如截面尺寸、长细比、钢管混凝土截面含钢率、纵向钢筋配筋率、升温时间比、柱火灾荷载比、荷载偏心率、核心柱承载力系数、钢材和混凝土强度等进行系统地分析，结果表明，截面尺寸、长细比、核心柱承载力系数、火灾荷载比和升温时间比是影响钢管混凝土叠合柱耐火极限或降温破坏时间的主要参数，在参数分析的基础上给出钢管混凝土叠合柱在升、降温火灾作用下耐火极限或降温破坏时间的实用计算方法。