钢结构因有着强度高、自重轻、韧性好等优势被广泛地应用在建筑结构中,但耐火性能差是钢结构的一个致命缺点。一旦发生火灾钢结构可能发生严重的局部破坏,甚至引发连续性倒塌。回顾连续性倒塌事件,自从2001年9月11日美国纽约世贸大楼遭遇恐怖袭击发生连续性倒塌以来,国外已经对此方面进行了五十年的研究,但我国对连续性倒塌方面的研究起步较晚。在现有的结构抗连续性倒塌分析中,通常采用简单的拆除构件法强行假设构件失效,但实际的意外情况下单纯地关注局部构件破坏失效引起的结构反应分析方法不能适用于实际意外事件下的结构连续性倒塌性能研究。本文考虑火灾情况下钢框架结构抗连续性倒塌进行全过程反应分析。精确地评估各个构件在整体结构倒塌过程中所起到的作用,从而为提出系统的钢框架结构抗连续性倒塌机制打下基础,有效地防止结构在偶然荷载作用下发生连续性倒塌。本文主要内容和结论包括以下几个方面:(1)采用有限元软件ANSYS并参考现有文献中选用的多层钢框架临界与倒塌工况,本文在现有文献基础上选取中部、角部区域各三种工况。建立了五层七跨钢框架结构在火灾下的传热模型、外力及温度荷载一起作用下的受力模型。同时考虑材料物理性能参数和力学性能参数的非线性问题。得到任意时刻的温度场分布,然后运用间接耦合法得到应力场计算结果。最后得到受火构件的耐火极限及失效时间。(2)基于生死单元方法在受火构件的失效时间时拆除失效构件,对整体结构进行了力学分析模拟构件失效后整体结构的变形,通过不同工况下对比得到不同位置柱受火失效时整体结构的破坏机理与倒塌危险情况。(3)对比现有文献直接拆柱导致钢框架结构连续性倒塌的情况[1]以及本文考虑火灾导致柱的失效情况下数值模拟的结果,提出采用直接拆柱并且不考虑钢框架连续性倒塌的失效原因时的分析结果过于保守。本文确定了钢框架允许失效柱的个数。并且通过对其遭受局部底层柱破坏后的剩余结构的抗连续性倒塌性能进行计算分析,得出了五层七跨钢框架结构的连续性倒塌模式。根据上述研究结果表明,采用ANSYS的热-结构耦合功能模拟火灾情况,结合生死单元法拆除失效构件能很好的模拟钢框架由于火灾导致的连续性倒塌过程。通过分析各个工况结构是否发生连续性倒塌取决于内力重新分配是否能够达到新的平衡状态。并且对比现有文献[1]与本文的结果得出了火灾导致柱失效更贴近现实结构倒塌的情况。对于所分析的临界、倒塌工况,本文得到了各个工况的倒塌时间及顺序,使结构的倒塌过程更加具体形象化。最后,基于所选取工况得到了钢框架结构中部区域工况,失效柱允许个数为少于三列;对于角部区域,失效柱允许个数为一列。由中部及角部区域允许失效柱个数可以看出连续性倒塌更容易发生在楼层周边而非中央发生火灾的情况。