近几十年来，随着城市化进程的加速，建筑物也快速向超高层、多功能化方向发展，空间网架结构具有受力均匀、刚度大等优点，已成为建筑结构广泛应用的形式，但钢材屈服强度和弹性模量随温度升高而下降，当建筑发生火灾时，网架结构由于受到高温和结构荷载的双重作用，结构内将产生较大的变形和内力，因此分析钢结构火灾后的残余应力，为后期修复工作提供依据是有重要的意义。目前，国内外对于钢结构火灾下受力性能的研究主要集中在内部空间较小的钢框架方面，对于大空间钢结构火灾下考虑整体效应的性能分析还鲜有涉及。本文介绍了国内外钢结构抗火分析的研究现状，阐述了钢结构材料的热传导性能及钢结构防火保护措施，总结比较了各国结构钢材热工性能与力学性能在高温下的变化曲线，在此基础上介绍了火灾动力模拟软件FDS及有限元分析软件ANSYS的计算步骤与分析思路。结合某工程实例，给出了利用火灾动力模拟软件FDS计算钢结构火灾下温度场的方法，给出了热-结构耦合分析的计算步骤以及利用热-结构耦合分析计算钢结构火灾后残余应力与变形的方法，为后续修复方案的制定提供依据，为相关类似课题的研究提供一种分析计算方法。本文主要开展了以下工作：（1）提出了大空间钢结构火灾后性能分析研究的技术路线与思路。（2）通过钢结构防火涂料耐火实验给出了涂料等效传热系数，利用布置热电偶的方式测定了钢构件的升温过程，并与炉温升温曲线作对比，更客观的反映了防火涂料的隔热性能。（3）通过某大空间钢网架火灾后现场调研收集第一手资料，依据调研汇总初步分析推测火灾蔓延路径，利用火灾模拟软件FDS还原火灾发生时温度场。（4）将提取出的温度场荷载与结构荷载共同施加在大型有限元分析软件ANSYS建立的结构模型上，设置各项随温度变化而变化的计算参数，求解得出火灾后网架结构的残余应力以及残余变形情况。