随着国家地位和社会经济的发展,钢结构建筑逐渐成为了世界的主流建筑模式。但是钢结构本身的的耐火性能差,这就给它在实际使用过程中带来了诸多潜在的风险和问题。同时相关学者开始关注钢框架冷却后局部和整体的变形和内力变化情况。本文采用ABAQUS的瞬态热—力顺序耦合的方法,分别对单榀单跨和三榀三跨钢框架进行热-力耦合分析,在相同的升温条件下采取不同的降温速率,通过观察热-力耦合应力分析结构在升、降温阶段下结构的受力和变形特性,重点比较急速冷却和自然冷却速率下梁柱的变形和内力的变化,及升降温过程中的动态响应规律。单榀单跨钢框架与三榀三跨钢框架最大的区别在于部件之间的约束,前者约束较少,变化比较明显,后者在升降温过程中挠度和柱顶位移都会受到轴向约束的影响,梁端轴力在急速冷却下的上升和下降的速度也会受到限制,这样会给在实际工程中的钢结构灭火进程造成很大的影响。单榀单跨钢框架在不同降温速率下的动态响应情况与三榀三跨钢框架顶层房间类似,急速冷却下受火梁挠度和柱顶侧移在临界温度都有突变;在三榀三跨钢框架中,中部房间轴向位移在升温后期一直呈下降趋势,急速冷却下下降速度加快。单榀单跨钢框架和三榀三跨钢框架的梁端轴力在急速冷却下轴力上升速度骤增,并且在降温后期基本不会恢复。同时受火梁的梁端轴力在急速冷却下的剧烈变化也会影响临跨的梁端轴力,与受火梁距离越近影响越大。梁端弯矩在急速冷却下由于轴力的骤增而迅速下降,在降温后期并没有恢复。梁端轴力和梁端弯矩迅速变大使梁端单元成为薄弱环节,这对结构的稳定性是不利的。急速冷却下,单榀单跨钢框架和三榀三跨钢框架的柱顶轴力和弯矩的变化速度加快,而自然冷却下的变化速度先放缓后再增大。三榀三跨钢框架中,急速冷却下顶层房间柱顶轴力在临界温度处发生了突变,这种剧烈变化很可能会加剧受火柱的失稳破坏。希望本文的研究成果能够为实际钢框架的防火性能设计提供有益的参考。