结构在火灾后是否可以继续使用和救援人员在灭火后进行火灾现场救援时的安全性都取决于火灾后结构的性能。钢结构节点连接性能的变化具有影响结构内力重新分布的作用，对整个结构的受力与安全性具有重大的影响，一旦连接发生破坏，结构构件再强也不能发挥作用。所以，对钢结构节点在火灾作用后的力学性能进行深入研究至关重要。 由于火灾的作用，钢结构材料强度的下降和单个钢构件刚度的下降必然导致结构内力重新分配。所以，在火灾作用后，准确确定钢结构材料性能是正确评定钢结构的剩余承载力及其整体安全性的必要步骤。 本文主要针对建筑钢结构工程中广泛应用的梁柱栓焊连接节点和高强度螺栓连接在火灾中及火灾后的行为进行研究，具体包括以下工作： 1)介绍了建筑火灾的巨大危害，综述了国内外抗火研究现状和发展动态，并详细分析了国内外钢结构栓焊连接节点及其组件在常温下、火灾高温下及火灾后的研究现状，指出了研究中尚存在的问题。 2)在收集、整理国内外建筑钢结构用钢和高强螺栓用钢的高温材性试验结果的基础上，分析了各种钢材高温下材料性能的数学模型，并选定本文有限元分析所用数学模型。 3)参考一个实际高层建筑钢结构中的梁柱栓焊连接节点及相连杆件的实际尺寸和受力情况，设计一个足尺试验模型，并对四个足尺栓焊连接节点及构件模拟了火灾过程及消防灭火过程，进行试验研究。通过对其火灾前与火灾后若干材料性能试验结果的分析比较，得到了火灾后钢构件母材化学成分、显微金相组织和力学性能的变化规律，以及可供工程实际参考应用的火灾后钢结构材料性能的相关结论。本试验也为验证本文栓焊连接节点有限元分析模拟的精确度提供了依据。 4)采用ABAQUS非线性有限元程序，建立了钢结构梁柱栓焊连接节点分析模型，模拟火灾升温及降温的试验过程，考虑材料非线性、几何非线性以及模型各组件间的接触关系，分析了火灾中及火灾后降温过程中模型各组件的应力、应变、变形、梁的挠度和节点转角的变化规律。为验证有限元分析方法的精确度，本文将ABAQUS有限元模拟得到的梁挠度和节点转角与火灾试验得到的钢梁的挠度和节点转角数值进行比较，并分析了两者间出现误差的原因。 5)常温下，钢结构栓焊连接节点一般被视为“刚接”，但在火灾时以及火灾后，由于钢材材性的变化，节点性能将发生变化，由此可能引起节点连接刚度的变化。国内外学者对此尚无深入研究，本文引用“组件法”对此进行了初步分析和探索，并分别推出了栓焊连接节点在正、负弯矩作用下的转角及初始转动刚度的计算方法。与有限元模拟结果的比较分析表明，采用组件法计算栓焊连接节点的转角及初始转动刚度的方法是简单而有效的，本文对于连接组件刚度贡献的选取是合理的，推出的计算公式可以比较准确地计算火灾下连接的初始转动刚度和转角。本文推出的栓焊连接节点转角及初始转动刚度的计算公式同样适用于常温下的栓焊连接节点，只需取常温下的钢材材性参数即可。 6)提出了用于评定栓焊节点连接的钢结构发生火灾后是否可继续使用的简单方法和步骤。由研究可知，节点的剩余承载力与节点的剩余转动刚度成正比，由节点的剩余转动刚度即可判定火灾后节点的剩余承载力，进而判断该栓焊连接节点乃至整个钢结构是否可继续使用。 7)对四个足尺高强度螺栓连接进行了模拟自然火灾试验，通过对其火灾前与火灾后力学性能试验结果的比较，采用最小二乘法，拟合得到了该类节点火灾后性能的几个主要参数与其所经历的最高火灾温度相关的计算公式。这些参数包括预紧力、滑移荷载、螺杆硬度、螺母硬度和垫圈硬度等。 8)采用ABAQUS有限元程序，建立了高强度螺栓连接分析模型，模拟火灾升温及降温的试验过程，考虑材料非线性、几何非线性以及模型各组件间的接触关系，分析了火灾中及火灾后降温过程中模型各组件的应力、应变和变形的变化规律。将ABAQUS有限元模拟得到的高强螺栓预紧力降低系数与试验得到的高强螺栓预紧力降低系数进行比较，验证有限元方法的有效性，并分析了两者间出现误差的原因。 本文研究成果，可为具有栓焊连接节点和高强度螺栓连接的建筑钢结构火灾后的检测评定与加固提供参考，也可为我国钢结构抗火设计规范的修订提供参考。