钢结构与其它结构形式相比，具有强度高、质量轻、空间大、抗震性能好等明显的优点，因此被广泛应用于工业厂房、高层建筑中。可是，钢结构不耐火，在火灾下，钢材的强度、弹性模量等力学性能会急剧下降，从而导致钢结构发生严重的破坏。比如：温度为400℃时，钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半，温度达到600℃时，钢材基本丧失了强度和刚度。所以对钢结构防火、抗火问题进行研究具有十分重要的理论意义。 我国现行的防火设计规范采用的是基于标准升温曲线实验校核法。其最大的问题在于不分失火房间的具体情况而予以统一的规定。这种方法不易操作，其设计结果有时失之经济，有时又失之安全，且其可靠度也较差。目前国内的钢结构抗火设计也主要采用基于试验的构件抗火设计方法，这种方法费用昂贵，而且很难模拟构件在整体结构中荷载的分布、大小、以及端部约束等情况。并且在高温试验中，实验炉中的温度控制及钢结构的温度采集也具有一定的难度。而通过计算来确定钢结构及其构件在火灾下的温度场分布和抗火极限温度，则可以更加合理的确定钢结构的防火保护措施。因此，对于基于计算的钢结构抗火设计方法进行研究具有重要的理论价值和工程实用价值。 ANSYS作为大型通用有限元软件在工程中有着广泛的应用，它为用户提供了一百多种单元，具有极强的分析能力，所建的模型能够真实的模拟工作状态，分析的结果准确、可靠。同时ANSYS的前后处理的功能非常强大，可以建立复杂的分析模型，其网格划分也可以根据用户的要求采用不同的精度，以达到预期的结果。 ANSYS软件中的热分析可以模拟钢构件在火灾下的响应。本文通过对涂有不同厚度保护层的钢管的热分析，显示出了不同时刻构件截面的温度分布云图及截面上特定位置上的节点随时间的温度变化曲线。根据对比不同厚度保护层钢管的升温曲线及截面温度分布，得出了防火涂料在钢结构抗火中发挥了重要作用这一结论。 在实际情况下，钢结构构件在火灾中的分析属ANSYS中的热-结构耦合分析，这是因为火灾中施加在结构上的力既包括实际外力荷载还包括温度荷载。本文通过大量的结构钢高温物理特性、力学性能等参数的分析，以有限元原理、传热学及工程力学为基础，利用ANSYS软件，建立起钢结构构件在室内局部火灾条件下的传热模型与在外力荷载及温度荷载共同作用下的受力模型。通过对一工字型钢梁进行的火灾模拟计算，分析了火灾情况下钢构件的极限温度、耐火时间、节点位移随时间变化曲线以及构件上不同位置节点的应力变化曲线。并根据构件受火条件的不同，得到其不同的失效状态。ANSYS强大的非线性分析功能、图形功能及高精度保证了分析与实际火灾最为接近。这些工作对真实火灾作用下结构体系极限状态的研究以及常规设计具有深远的意义。