由于钢材本身的材料特性决定了钢材的耐火性能差，导致钢材在火灾发生后强度迅速下降，在温度达到600℃后强度迅速降低到常温下强度的三分之一，因此，钢结构容易在火灾下发生破坏甚至倒塌，目前，火灾引起钢结构倒塌破坏机理研究是结构抗火领域的热点问题。本文在国内外已有研究成果的基础上，结合已完成的整体钢结构局部火灾试验结果，对钢结构在火灾下的初始破坏机理、倒塌机制及其分析计算方法进行了深入研究。本文首先对局部火灾引起钢结构倒塌的初始破坏机理进行静力非线性分析，结合试验结果研究了中柱破坏引起结构倒塌的破坏机理；其次建立了火灾引起钢结构连续倒塌分析的静动力转换分析方法，进一步通过动力非线性分析研究了结构倒塌破坏机理；最后根据初始倒塌破坏机制，提出了一种基于能量的钢结构倒塌破坏的简化分析方法及结构火灾反应统一曲线的概念，为多高层钢结构的抗火设计及火灾下整体结构的倒塌性能评估提供了分析方法和参考依据。本文主要研究内容如下：（1）通过对钢框架结构的中柱抗火试验进行了数值分析与研究,分析了中柱破坏引起结构倒塌的破坏机理和破坏规律，确定了中柱屈曲温度、中柱破坏温度和结构的破坏温度的计算方法。（2）基于ABAQUS预定义场和重启动功能，建立了局部火灾引起多高层钢结构连续倒塌分析的静动力转换分析方法，通过运用此分析方法模拟了局部火灾作用下钢结构的破坏过程，重点研究了柱破坏引起多高层钢结构倒塌的初始破坏机理，研究了受火柱约束刚度系数和荷载水平对火灾下钢结构初始破坏以及对整体结构产生动力效应的影响规律。（3）基于结构初始倒塌破坏机制，提出了单柱受火的火灾引起多高层钢结构倒塌分析的单自由度简化分析模型，建立了基于能量的结构倒塌简化分析方法，并通过整体结构的数值分析，验证了此方法的合理性与可行性。（4）为进一步简化结构抗火设计方法，基于结构火灾反应规律，提出了结构火灾反应统一曲线的概念，并针对具体结构建立了相应的反应统一曲线。