与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构建筑具有自重轻、强度高、施工周期短、布局灵活、空间大等其他结构形式所不具备的突出优点,因此钢结构建筑在现代建筑中尤其是工业厂房、机场、高铁等交通枢纽的大跨度结构中得到广泛应用。但是钢结构也有致命的缺点,其耐火性能很差,普通钢材在400℃时屈服强度下降至室温强度的一半,在600℃时其强度基本全部丧失。因此,钢结构在火灾中很容易发生严重破坏甚至导致结构发生倒塌。作为钢结构建筑的重要组成部分,钢结构梁柱节点对于保持整体性能起到至关重要的作用。在高温下,由于受到外力的作用,对于梁柱节点区域来说,会产生很大的变形,容易造成结构的破坏,因此对于高温下梁柱节点区域的抗火性能研究是十分必要的。本文应用ANSYS软件建立钢结构半刚性梁柱结点在高温环境下的结构行为,并对其进行了数值分析计算。然后,将其与已有的火灾试验结果相比较,验证建立的数值分析模型能够准确预测钢结构梁柱结点的抗火性能。最后,采用EUROCODE3建议的钢材高温基本性能参数,通过归纳总结得到了钢结构梁柱结点高温性能的预测公式,该公式可快速求得定温加载及定载加温(含梁柱三面、四面受火)情形下结点的抗火行为。本文得到了以下主要结论:(1)本文进行数值模拟分析时,为简化耦合分析的计算量,采用ANSYS迭代耦合分析方法,计算梁柱组合结构的温度分布与结构响应。通过实例分析,可以看出由本文建立的ANSYS数值分析模型,能够准确预测钢结构半刚性梁柱结点的抗火性能。(2)针对钢结构半刚性梁柱结点的各个参数(材料、几何及受力状况等参数)进行深入研究,并利用曲线拟合方法求得结点各参数对结点梁柱交接面强度及梁柱结点区强度的修正系数,从而建立定温加载情形下的结点梁柱交接面及梁柱结点区受力的强度估算式。(3)因火灾对钢结构的主要影响有两个方面:热膨胀与钢材材料性质的受热衰减。本文将热膨胀与荷载的作用分开考虑,可快速求得三面受火情形的钢结构结点梁柱交接面的抗火性能。综上所述,在高温环境下梁柱节点不仅影响钢结构的性能,钢结构的主要破坏也几乎集中在梁柱节点区域。因此,研究高温环境下梁节点区域的抗火性能为今后钢结构抗火设计、结构耐火极限等的深入研究提供了一定的参考作用。