随着预应力技术的成熟与不断进步,预应力组合梁这种结构形式在许多大跨度桥梁和某些超高层结构中得到应用。其中钢梁在受力过程中起到了很重要的作用,但实际中钢梁由于受到制作、加工、运输、安装等因素的影响,不可避免会产生初始缺陷,这些初始缺陷对钢梁的抗弯刚度以及极限承载力会产生一定影响,影响较大的缺陷主要是初始几何缺陷和残余应力。在对结构进行受力分析时不能忽略缺陷的影响效应,尤其是高温下钢梁材料力学性能会迅速下降,组合梁的抗弯刚度也会迅速降低,初始缺陷对组合梁受力性能的影响在高温下可能更为不利,因此对带有初始缺陷的预应力组合梁进行抗火性能研究很有必要。本文首先采用ABAQUS有限元软件建立用于模拟火灾下预应力组合梁全过程受力行为的模型,并与已有相关文献的试验结果进行对比,从而验证了本文有限元模型建立及计算结果的正确性。其次,以初始几何缺陷形式和大小、荷载比、预应力比、不同受火方式及耐火钢布置位置为参数对预应力组合梁高温性能进行分析,考察了梁的破坏形式、跨中挠度、侧向位移、预应力筋内力、支座反力、截面弯矩以及梁的曲率等随温度变化特点。结果表明:初始弯扭屈曲模态和畸变屈曲模态对组合梁高温下抗弯性能的影响较大,弯扭屈曲模态增大了钢梁的初弯曲曲率,同时降低了截面弯曲刚度;畸变屈曲降低钢梁中间支座处的刚度。荷载比越小,组合梁挠度下降幅度较小、速率越缓,且临界温度越高;初始预应力对组合梁抗火性能的影响主要在升温初期,预应力比越大,挠度下降速率越缓,但随着温度升高,预应力比的影响逐渐减小。在单侧受火工况下,组合梁挠度下降的幅度明显小于单侧受火工况下,但面外偏转程度较大;钢梁下翼缘使用耐火钢比腹板使用耐火钢更能有效的提高组合梁抗火性能;当钢梁下翼缘与腹板同时使用耐火钢时能显著提高组合梁的抗火性能,并达到与钢梁全截面使用耐火钢时同样的效果;跨中耐火钢布置区段越长,则组合梁挠度下降幅度越小,临界温度也越高。接下来,以四种不同残余应力模式、荷载比、预应力比为参数对预应力组合梁高温性能进行分析,考察了梁的跨中挠度、截面应力分布形式、预应力筋内力、支座反力、中和轴高度以及梁的曲率随温度变化等特点。结果表明:不同残余应力模式对组合梁抗弯性能的影响也不同,残余应力主要通过影响钢梁的截面惯性矩与切线模量来影响其截面刚度,进而影响组合梁在高温下的抗弯性能。随着温度升高,残余应力影响组合梁抗火性能的指标也发生变化;在升温后期,残余应力对组合梁抗火性能的影响不明显。最后,对本文所做的工作进行了总结,并且对接下来要展开的工作进行了展望。