门式刚架结构的优点有很多,比如刚架结构的抗震性能比较好、安装速度快、施工周期短、强度比较高、造价低廉。广泛用于工业厂房中。但是缺陷也多,而且有些缺陷非常致命,如受火灾作用破坏迅速。受火灾作用,钢构件的刚度迅速减小,会导致整体结构的坍塌,从而出现人员伤亡事故。因此开展门式刚架在高温下整体力学响应的研究,意义十分重大。目前门式刚架的研究主要是基于弹性状态下的研究,对于高温(火灾)下门式刚架塑性力学特征分析的研究不多,本文以门式刚架为研究对象,通过理论分析并结合有限元数值模拟对其力学性能进行研究,并得出了一些研究成果。主要研究内容及成果如下:1、归纳总结了钢材在火灾下的热工性能和力学性能,得出了适用于高温(火灾)下门式刚架结构的材料特性参数,为后续各章高温(火灾)下门式刚架的温度内力和稳定性能分析奠定基础。2、对高温(火灾)下门式刚架临界温度、极限燃烧时间和临界弯矩的理论计算方法和相应的步骤进行了总结,其中,计算门式刚架临界弯矩的步骤主要是先进行常温下门式刚架的计算,判断出可能出现临界弯矩的关键截面,然后计算高温(火灾)下门式刚架关键截面处的临界弯矩和应力。通过算例,计算关键截面处的临界弯矩和应力,得到门式刚架在高温(火灾)下塑性铰的发展情况。3、结合有限元软件分析门式刚架结构在高温(火灾)下竖向荷载作用时的温度场、变形和内力的变化。研究表明:在受火时间达到880s时,门式刚架进入了塑性状态。通过分析梁端处、屋脊处的应力值,判断出门式刚架进入塑性状态后,塑性铰的发展情况,即门式刚架结构一共有3个塑性铰,分别位于屋脊处和梁端处;出现塑性铰的顺序是屋脊处首先出现塑性铰,随后梁端处出现塑性铰,并与算例所得到计算结果相比较,结果吻合较好。4、考虑水平荷载与不同柱脚刚度作用,分析门式刚架结构在高温(火灾)下的温度场、变形和内力的变化。分析梁端处、屋脊处的位移和应力值,判断出门式刚架进入塑性状态后,塑性铰的发展情况。5、借助有限元软件分析两跨门式刚架结构在高温(火灾)下的温度场、变形和内力的变化。分析表明:在没有考虑温度随距离影响的情况下,单靠钢结构材料内部的热传导很难使右边跨门式刚架结构有温度变化作用;通过变形和应力分析得到该结构塑性铰发展情况。即进入塑性状态后,左边跨屋脊处首先出现塑性铰,左梁端处随后出现塑性铰,右边跨左梁端处首先出现塑性铰,右梁端处随后出现塑性铰。