随着建筑行业的发展,大空间钢结构建筑越来越多的被应用到地标性建筑物当中。这类建筑内部空间大,外观气势磅礴,具有很重要的经济意义和社会意义。但此类建筑有一致命缺陷:耐火性低。火灾高温情况下,钢材的力学性能会有很大程度的降低,对整体结构的受力性能会造成严重影响。针对实际工程中建筑物抗火问题,本文对大空间钢结构建筑火灾下的响应进行了研究分析,以单榀张弦梁为基础构件,设计了大空间张弦梁穹顶结构,探讨了该结构在火灾下的力学性能变化,并分析了结构参数对整体结构抗火性能的影响。本文采用数值模拟的研究方法,设计并建立了张弦梁穹顶结构,利用ABAQUS有限元软件分析了整体结构在火灾全过程中的动态响应情况,得到了整体结构在火灾后的变形和力学性能变化。具体内容如下:（1）汇总整理了国内外钢材、钢绞线在高温下的热物理性能和热力学性能变化数据,确定了各项材料的高温下本构模型。通过对3组1860级钢绞线高温力学性能试验数据的综合平均化拟合,得到了可用于理论分析和数值计算的钢绞线高温性能模型,为后续的数值计算提供数据支撑。（2）参照实际工程案例,建立了单榀张弦梁结构。分别将3组试验数据和拟合曲线输入有限元模型中,通过数值计算验证了拟合曲线的合理性。改变火源的位置、撑杆数目、垂跨比、拉索初始预应力等参数,对张弦梁进行火灾下力学响应和结构变形模拟分析,并设置常温状态下的对照组。研究表明:火源位置不同,火场中空气温度分布会出现差异,导致各温度区中构件温度场也产生差异。构件由于所受温度不同,产生的热膨胀量也不同,跨中火灾对结构造成的水平位移要比边跨火灾造成的大,整个构件向梁端部外侧偏移,竖向位移方面也是如此。下部拉索由于结构变形,索力在不断降低,且中跨火源索力降低幅度要比边跨明显。结构自身参数方面,撑杆数目越多,支座水平位移越小,拱梁竖向位移越大,拉索失效温度越低。垂跨比对支座水平位移以及拱梁竖向位移影响较小,拉索的失效温度随着垂跨比的增大而减小。初始预应力对支座水平位移影响较小,但对拱梁竖向位移影响较大,预应力值越大,竖向位移越小,并且初始预应力对拉索的失效温度影响最大,预应力值越大,拉索失效温度越高。（3）在单榀张弦梁的基础上,建立了大空间张弦梁穹顶结构。利用ABAQUS有限元软件,结合大空间建筑火灾空气升温公式模拟了整体结构的空气温度场,并运用Matlab软件计算出整体结构中不同温度区各杆件的温度分布。将构件温度场作为数值计算的边界条件,并设置常温对照组,详细分析了张弦梁结构中撑杆数目、垂跨比、拉索初始预应力各参数对整体结构抗火性能的影响,总结了各参数变化时结构中构件内力和整体位移的变化规律,为此类结构的抗火设计提供有效的参考。