耐火性能差是钢结构的一个致命弱点,钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标在高温下急剧下降,一旦发生火灾钢结构就有可能发生严重的破坏甚至过早地整体倒塌。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火设计方法,这种方法很难模拟构件在整体结构中的荷载分布、大小以及端部约束情况的影响。若能通过计算来确定钢结构的抗火极限承载力,则可以更加合理地确定钢结构的防火保护措施。因此,对基于计算的钢结构抗火设计方法进行深入的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文基于钢结构抗火设计中存在的一些问题,完成了以下工作。采用有限单元法分析了火灾中受火梁的推力作用对于受火H型钢柱的耐火极限的影响;考虑了火灾中由于受火柱材料性能的改变以及内力变化在结构内造成应力重分布的影响,计算了柱在火灾中的轴力及弯矩的变化,并与基于计算的抗火设计方法得到的轴力弯矩计算结果进行了对比;建立了钢框架柱的实体模型,考察了火灾中钢框架柱的局部屈曲现象,并通过对不同长细比的H型钢柱的局部屈曲分析,发现长细比的变化会影响火灾中H型钢柱的变形形式;建立了钢框架的地震损伤模型,考察了不同地震损伤对于钢框架柱耐火极限的影响。