随着我国经济的不断发展,以钢骨架为主的大型高层建筑及大跨结构应运而生,而对易焊接、抗震、抗低温冲击等性能的要求越来越高,更多新的高强材料结构钢也层见迭出。GJ系列结构钢是为了赶超世界先进水平,国内自主研发的具有中国特色的高性能结构用钢。其具有优良的性能参数指标,保证了屈服强度的上下限、碳当量、屈强比、优良的Z向性能。在火灾条件下钢结构材性的降低会导致其承载能力的下降,火灾中钢结构被烧毁的事故多不胜数,因此钢结构的高温性能研究可以作为评估钢结构在火灾时及火灾后性能的基础。高建钢的控轧控冷制作工艺、低C、S、P含量、微合金元素含量都使其具有更好的高温性能。本文针对高建钢Q460GJ钢高温下的材性及钢梁的临界温度、承载力、变形等进行了研究分析,主要内容与结论如下:(1)Q460GJ钢材性试验:对Q460GJ钢8mm及10mm厚板进行高温拉伸试验。每种厚度钢板均进行20℃、100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃、800℃、900℃温度下的拉伸试验,每个温度下进行三个试件拉伸,从而得到不同温度下的应力—应变关系曲线,进一步得到屈服强度、极限强度。采用共振法测高温下弹性模量,分别得到不同温度下的初始弹性模量。并和各国规范、普通结构钢及高强S460钢高温下力学性能进行对比。(2)受弯构件高温下理论分析:介绍了国内规范中受弯构件的抗火计算方法,高温下约束钢梁的悬链线效应理论,高温下约束钢梁的变形曲线,高温下约束钢梁的轴力与跨中挠度趋势及大变形平衡方程。(3)普通结构钢梁高温下有限元验证:采用有限元软件ABAQUS建立高温下简支梁及约束钢梁的有限元模型,并分别与国外对应试验结果进行了对比,验证了有限元模型高温下的可靠性。(4)Q460GJ钢参数分析:采用ABAQUS建立Q460GJ常温下简支梁有限元模型与重庆大学熊刚老师试验进行了对比,验证了常温下有限元模型的可靠性。利用普通结构钢高温下有限元方法建立Q460GJ钢梁有限元模型,考虑稳态和瞬态分析简支梁的临界温度、临界荷载及约束钢梁的临界温度、轴向及转动刚度、跨度、屈服强度的影响,验证了Dwaikat挠度曲线的公式算法,并将约束钢梁不同约束条件下的变形曲线与殷颖智论文中计算公式对比,验证了正确性。本文的创新点:1)试验得到了Q460GJ钢常温至900℃的高温下强度及刚度数据;2)采用有限元软件ABAQUS分析了普通结构钢简支梁与约束钢梁高温下力学及变形并与国外试验结果进行了对比,验证了模型分析的正确性;(3)使用ABAQUS采用Q460GJ钢常温实测材性数据建立有限元模型分析常温下极限承载力并与重庆大学熊刚老师的Q460GJ钢梁的试验对比;(4)采用ABAQUS有限元软件分析了Q460GJ钢梁高温下的力学与变形并与Dwaikat和殷颖智博士论文提出的理论计算公式进行了对比。