随着经济社会的发展和城市人口的密集,建筑火灾发生的概率和危害越来越大。钢结构具有强度高、自重轻等优点,但其耐火性差的特点使得抗火问题对于钢结构的设计来说尤为重要。本文以武汉钢铁（集团）公司于2016年自主研发生产的WGJ高性能耐火钢为基础,研究了材料在常温和高温下的力学性能以及焊接工字形轴压构件在常温下和高温下（包括小空间火灾和大空间火灾）的整体稳定性能,提出了相应的设计方法。本文的主要工作包含以下几个方面:（1）在常温和高温下进行了WGJ高性能耐火钢的标准静态拉伸试验,测定其在不同温度下的初始弹性模量、屈服强度、抗拉强度等力学性能指标,得到不同温度下各力学性能指标的折减系数以及应力-应变关系,并与各国规范以及部分文献的试验结果进行比较。（2）在7个焊接工字形截面轴压构件常温整体稳定试验基础上,建立了较为精确的有限元模型。利用经过验证的有限元模型进行参数分析,研究了初始缺陷、焊接残余应力和本构关系对轴压构件常温整体稳定性能的影响。在有限元计算结果的基础上,对中国规范的设计公式进行修正,提出了新的设计曲线。对比显示修正后的设计曲线和有限元计算结果吻合良好,可以更好地被运用于轴压构件常温整体稳定设计。（3）在高温下进行了不同长细比和稳定荷载比的12个焊接工字形截面轴压构件的整体稳定试验,研究其失稳模态以及临界温度。（4）建立了轴压构件高温整体稳定的有限元模型,使用本文的试验以及其他文献中的试验结果验证了有限元模型的可靠性。利用经过验证的有限元模型进行参数分析,研究了截面大小、长细比、稳定荷载比、初始缺陷、焊接残余应力、升温曲线等参数对高温整体稳定性能的影响。（5）在有限元计算结果的基础上,提出了小空间火灾和大空间火灾中轴压构件整体稳定的设计方法。对比显示设计结果和有限元计算结果吻合良好,可以被运用于轴压构件高温的整体稳定设计。