钢结构因其轻质、高强和施工便捷的优点逐渐成为大跨及高层结构的首选。在建筑工程中采用高强钢,能够减少构件的截面尺寸和结构自重,进而增加建筑面积。但是钢材不耐火,当温度达到600℃时,钢材丧失大部分刚度和强度。所以对钢结构抗火性能的研究意义重大,钢材高温下力学性能是钢结构抗火性能研究的基础。有研究表明高温下钢材的蠕变对结构的影响较大,在进行结构抗火性能分析时,需要考虑蠕变对结构的影响,否则将会使结构抗火设计偏于不安全。另外,局部火灾不会对结构产生根本性破坏,拆除或重建会造成资源浪费,需要对火灾后结构进行安全评估。钢材高温后的力学性能是进行火灾后钢结构安全评估的基础。所以本文对高强度Q690钢高温下力学性能、高温蠕变性能和高温后力学性能进行研究,并对考虑高温蠕变后Q690钢柱的抗火性能进行分析,本文的主要内容如下:(1)高温拉伸试验:对Q690钢材进行高温拉伸试验,得到高温下Q690钢的弹性模量,屈服强度,极限强度和应力-应变曲线;与其他高强度钢材和欧洲规范EC3规定的高温力学性能进行对比。基于已有的钢材本构模型拟合高温下Q690钢的应力-应变曲线,提出弹性模量和屈服强度的简化计算公式。(2)高温蠕变试验:对Q690钢材进行高温蠕变试验,得到高温下蠕变-时间曲线。并与Q460钢和Q345钢的高温蠕变性能进行对比分析。基于已有的蠕变模型拟合Q690钢高温蠕变试验数据,得到关于温度T的参数。(3)高温后拉伸试验:对试件加热至特定温度后,采用两种冷却方式(自然冷却和浸水冷却)冷却至室温进行拉伸。得到高温后不同冷却方式的弹性模量、屈服强度、极限强度和断后伸长率。并与其它钢材高温后的力学性能进行对比。提出简化计算公式计算高温后力学性能。(4)有限元分析:采用有限元软件ABAQUS,利用本文得到的Q690钢高温下的力学性能和拟合的高温蠕变模型,对考虑蠕变影响的Q690钢柱进行抗火分析。利用已有的钢柱高温试验对有限元进行验证,并分析长细比、升温速率、荷载比和高温材性对Q690钢柱的抗火性能的影响。本文创新点:(1)系统的研究了高强度Q690钢材的力学性能;(2)通过高温下的应力--应变曲线得到弹性模量;(3)通过有限元分析得出蠕变对结构抗火性能的影响。