随着国家经济的高速发展,人们对建筑外观要求越来越高。不锈钢材料以其完美的表观性和优良的力学性能,作为一种高性能的绿色建筑材料越来越受到人们的青睐。空心管结构由于造型美观,节点构造简单、受力性能好更是被广泛应用在建筑结构中。然而,建筑火灾作为人类自然灾害之一,正极大地阻碍社会发展,威胁公众安全,火灾下建筑结构的安全性正面临前所未有的挑战。当下,国内外关于不锈钢结构抗火性能的研究主要集中在构件层面,且相关研究还较为缺乏,尤其对不锈钢节点抗火性能的研究尚未见到诸多报道,这对不锈钢结构推广应用无疑是巨大的技术缺失。基于上述背景,本文对火灾下不锈钢方管X型相贯节点开展了试验研究和有限元数值模拟,揭示了其在火灾下的行为反应和破坏机理,并提出了相应的抗火设计方法。常温和高温下材料力学性能是结构或构件抗火性能研究的基石。基于国产冷成型奥氏体S30408不锈钢材料,本文首先进行了材料力学性能的常温下静态标准拉伸试验和高温下稳态拉伸试验。试验结果表明:Rasmussesn提出的两阶段材料应力-应变曲线与本次常温试验数据整体吻合较好;Chen提出的高温下材料应力-应变曲线与本次高温试验数据整体吻合较好。此外,冷加工工艺对不锈钢材料常温及高温下力学性能均有一定影响。在已获知所用材料力学性能的基础上,对7个不锈钢方管X型相贯节点试件开展了火灾试验研究,主要考察了支管荷载比n、宽度比β和支管与主管夹角θ对相贯节点抗火性能的影响,揭示了火灾下不锈钢方管X型相贯节点的受力性能和破坏模式。通过火灾试验获取了各节点试件的炉温-时间曲线、表面温度-时间曲线、竖向位移-时间曲线、主管腹板侧向位移-时间曲线、临界温度、破坏温度和破坏形态。试验结果表明:（1）与常温下不锈钢方管X型相贯节点的破坏形态相同,高温下不锈钢方管X型相贯节点的破坏形态也可分为三类:主管翼缘塑性破坏,主管翼缘-腹板塑性破坏和主管腹板屈曲破坏;（2）火灾作用下,不锈钢方管X型相贯节点的破坏过程大致可分为三个阶段:第Ⅰ阶段,试件受热产生正向膨胀位移;第Ⅱ阶段,高温下不锈钢材料力学性能退化导致试件竖向位移逐渐负向增大;第Ⅲ阶段,不锈钢材料力学性能退化至临界状态使得试件迅速坍塌破坏;（3）结合试验数据,借鉴已有常温下相贯节点的破坏准则,提出了火灾下不锈钢方管X型相贯节点的破坏准则:火灾作用下当主管翼缘竖向变形值u达0.03 b₀（b₀为主管翼缘宽度）时,节点试件失效,该时刻对应的主管表面温度为试件“破坏温度”;（4）支管荷载比n和宽度比β是影响节点试件破坏温度的重要参数;支管荷载比n越大,试件破坏温度越低;宽度比β越大,试件破坏温度也越低。基于有限元软件ABAQUS,建立了火灾试验中节点试件SP-2^SP-7的精确有限元分析模型,对各节点试件火灾下的行为反应开展了数值模拟分析,再现其火灾试验全过程,考察其火灾下受力性能与破坏过程,并将有限元分析结果与试验结果进行对比分析。分析结果表明:有限元分析结果与试验结果吻合良好,本文建立的有限元分析模型可以较好地模拟火灾下不锈钢方管X型相贯节点的受力性能。采用验证后的有限元模型对不锈钢方管X型相贯节点抗火性能的7个影响因素（平面外初始缺陷幅值e₂、宽度比β、支管与主管夹角θ、宽厚比2γ、厚度比τ、支管荷载比n和主管预加轴向荷载比n’）进行了参数化分析。分析结果表明:（1）支管荷载比n和主管预加轴向荷载比n’是影响不锈钢方管X型相贯节点抗火性能的关键外在因素;宽度比β和宽厚比2γ是影响不锈钢方管X型相贯节点抗火性能的关键内在因素。（2）宽厚比2γ越大、支管荷载比n越小或主管预加轴向荷载比n’越小,火灾下不锈钢方管X型相贯节点临界温度越高。（3）宽度比β越小、宽厚比2γ越大、支管荷载比n越小或主管预加轴向荷载比n’越小,火灾下不锈钢方管X型相贯节点破坏温度越高。在此基础上,对宽度比β、宽厚比2γ和支管荷载比n三个重要影响参数进行了两两耦合分析,分析结果表明:以上三种参数对不锈钢方管X型相贯节点的破坏温度不存在显著耦合作用。最后,本文基于考虑主管腹板侧向变形的塑性铰线模型,通过理论推导获取了高温下不锈钢方管X型相贯节点破坏温度的计算公式,并结合有限元计算结果对公式进行了修正。同时,通过数值模拟探究了主管预加轴向荷载作用对不锈钢方管X型相贯节点破坏温度的不利影响,并给出了考虑该不利影响时相贯节点破坏温度的计算公式。