钢结构由于自身诸多的优点,越来越广泛的应用于我国建筑工程领域。但由于建筑结构钢材的耐火性能差,在火灾下钢材的力学性能将随着温度的升高而显著降低,致使钢结构在火灾下破坏十分严重,因此研究火灾下钢结构的力学行为将具有重要的意义。国内外学者对钢结构单独构件进行大量的抗火试验和理论研究并取得了一系列的成果。但在实际火灾中发现建筑结构整体力学性能与单根构件在火灾下力学性能有很大的不同,这引起了国内外研究者的关注。近年来对火灾下结构整体性能研究得到了充分重视,进行了大量试验和数值分析,但这些研究分析并未给出系统的理论解释。本文通过有限元数值计算和一阶理论计算进行对比分析,研究钢框架结构在火灾下的力学行为及其原因,主要研究内容如下:1、通过对火灾下钢材力学性能变化,根据一阶分析理论推导出火灾下钢框架理论计算公式,分析了钢框架在火灾过程中存在内力重分布现象,并阐述了火灾下钢框架力学行为。2、采用本文确定的模型,通过有限元数值方法分析火灾全过程中钢框架结构力学行为变化趋势,并与理论计算结果进行对比分析,系统地探讨了钢框架在火灾下的力学行为。3、进一步由火灾下单层单跨钢框架结构分析转为多层多跨钢框架火灾下的力学行为分析,研究不同工况下整体钢框架结构的力学行为,并通过前述理论推导结果对多层多跨数值模拟结果进行定性分析研究,验证了本文提出的火灾下钢框架力学特性理论分析方法的可行性。4、基于前述的数值分析结果,分析研究了火灾下钢框架结构轴向约束刚度,转动约束刚度,高跨比,荷载大小,荷载类型等相关参数对框架梁柱力学行为的影响。