钢框架节点一般由梁、柱、螺栓等独立元件,根据设计需求以某种形式组合在一起承受荷载;根据节点的实际受力响应,可以将节点分为铰接节点、刚性节点、和半刚性节点,而通常把节点考虑为半刚性节点来设计是更具有经济性的;火灾中,受温度的影响钢材的性质会出现变化,主要体现在强度和刚度的衰减;所以,需要首先单独研究节点每个组成元件的高温特性,高强螺栓是节点的重要组成部分,常用的主要有8.8级,10.9级两种性能等级,随着结构高度和桥梁跨度逐渐增大,12.9级高强螺栓的使用也在增加,它们的高温特性还没有一个统一化的研究分析,且缺乏对12.9级高强螺栓高温特性的研究;而对高温性能的研究由组成元件到节点转移的时候,T-stub节点是梁柱端板节点的基本组件之一,反映了端板连接节点受拉区的受力特点,常温下关于T-stub节点的研究有很多,但是高温下的研究很缺乏;当梁柱节点的高温足尺试验受限的时候,研究T-stub节点高温性能是具有经济性和可行性的,而国内几乎没有关于T-stub节点高温性能的试验与分析,因此,加强对其高温性能的研究愈加重要。本课题基于国家自然科学基金项目(NO.51578092),完成了高强螺栓的高温性能的研究,并提出了适用于高强螺栓的高温本构模型,通过引入提出的高温本构模型,一方面验证了本构模型的有效性,另一方面也对T-stub节点的高温性能进行了进一步研究。本文研究内容概括如下:(1)8.8级,10.9级,12.9级高强螺栓高温材性试验。通过试验获得应力应变曲线,得到不同温度水平下的各力学指标,给出相应的折减系数模型,该折减系数模型适用于任一等级类型的高强螺栓。(2)8.8级,10.9级,12.9级高强螺栓高温本构模型的研究。以Ramberg-Osgood模型为理论基础,通过拟合高温拉伸的试验数据,得到适用于不同等级的高强螺栓高温应力应变本构模型。(3)引入得到的高强螺栓高温本构模型及高温力学指标折减系数模型,在T-stub节点高温实验的基础上,建立了42个不同几何尺寸及温度条件的T-stub节点ABAQUS有限元模型,进行了高温有限元分析。验证提出的高强螺栓高强本构模型的有效性,适用性,和合理性,同时给出T-stub节点高温下承载力和初始刚度的变化规律。(4)基于高强螺栓高温本构模型,和经验证有效的有限元模型,对T-stub节点进行大量的高温参数化分析,包括高温稳态分析和高温瞬态分析一共353个有限元模型,考虑了不同因素对T-stub节点高温受力性能的影响。本文创新点如下:(1)首次通过试验研究获得了高强螺栓整个系列等级(8.8级,10.9级,12.9级)的高温力学指标,并提出三种类型高强螺栓统一适用的折减系数模型。(2)首次构建了8.8级,10.9级,12.9级三种等级高强螺栓的高温本构模型,并将其引入实际的高温节点试验分析中,验证了高温本构模型的适用性和有效性。(3)首次通过有限元数值分析,详细研究了T-stub节点高温力学性能,包括高温稳态性能和高温瞬态性能,为T-stub节点的抗火设计提供了一定的建议。