钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁(型钢混凝土梁)框架结构已广泛地应用于实际工程当中,深入研究该类钢管混凝土叠合柱框架结构在标准火灾和荷载共同作用下的力学性能,对该类框架结构的抗火设计具有重要的参考意义。本文主要研究钢管混凝土叠合柱平面框架结构的耐火性能,主要进行了以下几方面的工作:(1)进行了四榀单层单跨方形截面钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁平面框架结构耐火性能的试验研究。深入研究了钢管混凝土叠合柱平面框架结构的截面温度分布、框架柱顶位移随受火时间的变化曲线、框架梁挠度随受火时间的变化曲线,框架结构的破坏形式和耐火极限,并且分析了柱火灾荷载比、梁火灾荷载比和梁柱线刚度比对钢管混凝土叠合柱平面框架结构耐火性能的影响规律。(2)基于ABAQUS有限元分析平台,合理选取钢材和混凝土材料的热工参数,建立钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁平面框架结构和钢管混凝土叠合柱-型钢混凝土梁平面框架结构温度场有限元模型,并将计算结果与相关温度场试验数据和本文进行的钢管混凝土叠合柱框架结构温度场试验结果对比验证;对钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁(型钢混凝土梁)平面框架结构温度分布进行研究,并对影响该类平面框架结构温度分布的因素进行参数分析。(3)正确选取钢材和混凝土材料的力学参数,建立钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁和钢管混凝土叠合柱-型钢混凝土梁平面框架结构力学模型,有限元模型得到了钢管混凝土柱框架结构耐火性能试验数据和本文进行的钢管混凝土叠合柱框架结构耐火性能试验结果的验证。对钢管混凝土叠合柱平面框架结构在火灾和荷载共同作用下的破坏形式、节点刚度、内力、框架柱顶位移、框架梁挠度、应力和应变等进行了详细的分析。(4)分析各重要参数,如柱火灾荷载比、梁火灾荷载比、梁柱线刚度比、梁柱极限弯矩比、柱长细比、柱截面尺寸、柱截面核心面积比、钢管屈服强度、核心混凝土抗压强度和柱外围混凝土抗压强度对单层单跨方形截面钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁平面框架结构耐火极限、内力变化、框架柱顶位移和框架梁挠度变化的影响规律,给出了单层单跨方形截面钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁平面框架结构耐火极限的简化计算公式,可为该类钢管混凝土叠合柱平面框架结构抗火设计提供参考。