薄壁钢管混凝土柱是一种新型组合构件,已逐步应用于工程建设的各个领域。目前国内外对其耐火性能及抗火设计方法的研究尚不成熟。如按钢构件进行防火保护,则会造成资源浪费。论文以矩形截面薄壁钢管混凝土柱为研究对象,采用有限元与有限差分相结合的方法,编写了ANSYS热分析程序,分析了薄壁钢管混凝土柱截面温度场分布规律,分析结果得到相关文献的验证;其次,建立了常温下求解薄壁钢管混凝土柱极限承载力非线性有限元模型,计算结果与相关文献试验结果比较吻合,可为火灾下施加静力荷载水平提供依据;最后,通过算例验证了采用ANSYS软件进行结构抗火性能分析的可行性,准确地计算出了偏心受压薄壁钢管混凝土柱在不同参数下耐火极限。通过理论分析及有限元软件的模拟计算,得到以下主要结论:(1)在ISO-834标准火灾升温曲线作用下,柱截面温度场分布是不均匀的,单纯的采用临界温度来判定结构是否失效是不准确的;(2)在四面受火的情况下,荷载偏心率对薄壁钢管混凝土柱耐火极限的影响不大,《建筑钢结构防火技术规范》(CECS 200:2006)在计算钢管混凝土柱耐火极限时没有考虑荷载偏心率的影响是合理的;(3)在荷载水平为0.77时,即在有效荷载的作用下,无防火保护的薄壁钢管混凝土柱耐火极限仅为9～12min,因此为达到《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)规定的耐火极限,需对薄壁钢管混凝土柱采取防火保护; (4)荷载水平及防火涂料厚度对薄壁钢管混凝土柱耐火极限的影响显著;(5)长细比对薄壁钢管混凝土耐火极限的影响较大,当长细比小于42时,随着长细比的增大,耐火极限有增大的趋势,但增加的幅度不大;当长细比小于42时,长细比越大,耐火极限越低。(6)受火方式对矩形截面薄壁钢管混凝土柱的耐火性能有很大的影响,且在非四面受火的情况下,荷载偏心率对耐火极限有较大的影响。(7)对于截面温度场非对称的情况,有一最佳偏心距,即当荷载作用于此点时截面有最大的承载力,此时,耐火性能最好。