耐火性能差是钢结构的一个致命弱点,钢材的强度、弹性模量等基本力学性能指标在高温下急剧下降,一旦发生火灾,钢结构就有可能发生严重的破坏,甚至过早地整体倒塌。目前国内的钢结构抗火设计主要采用基于试验的构件抗火设计方法,这种方法很难模拟构件在整体结构中的荷载分布、大小以及端部约束情况的影响。若能通过计算来确定钢结构的抗火极限承载力,则可以更加合理地确定钢结构的防火保护措施。因此,对基于计算的钢结构抗火设计方法进行深入的研究具有重要的理论意义和工程实用价值。本文基于钢结构抗火设计中存在的一些问题,完成了以下工作:1、采用有限单元法分析了火灾中受火梁的推力作用对于受火H型钢柱的耐火极限的影响;考虑了火灾中由于受火柱材料性能的改变以及内力变化在结构内造成应力重分布的影响,计算了柱在火灾中的轴力及弯矩的变化,并与基于计算的抗火设计方法得到的轴力弯矩计算结果进行了对比。2、考虑静力荷载和温度应力的影响,采用有限元法对钢框架中的工字钢梁进行了特征值屈曲分析,判断其火灾下的失稳模态;在特征值屈曲分析的基础上,考虑材料非线性和几何非线性,对工字钢梁作了火荷载下的非线性屈曲计算,并比较了初始缺陷、不同约束和不同荷载水平对其抗火极限温度的影响;考察了受火构件与非受火构件的相互影响,更加真实地反映出结构的抗火性能。3、火灾下的组合梁沿高度的温度分布通常是不均匀的,而温度梯度对于考察不同约束下的梁在火灾下的力学性能又至关重要。本文完成了“局部火灾下型钢—压型钢板-混凝土组合梁沿高度的温度分布实验”。