钢管混凝土异形柱兼具异形柱和钢管混凝土柱的特点,可有效解决室内柱楞突出的问题,提高室内空间利用率;同时钢管混凝土异形柱具有承载力高、抗震性能好、施工便捷等优点。目前,对常温环境下钢管混凝土异形柱及其框架结构的力学性能研究已较为广泛,但对其耐火性能研究相对较少。钢管混凝土异形柱主要应用于住宅和办公楼等建筑,此类建筑火灾发生率较高,造成的人员伤亡和经济损失较为严重,所以对钢管混凝土异形柱及其框架结构耐火性能的研究至关重要。基于此,本文通过试验和有限元模拟的方法对钢管混凝土异形柱及其框架结构的耐火性能进行了研究,具体内容如下:（1）对12个等肢钢管混凝土异形柱在偏心荷载作用下的耐火性能进行了试验研究,试验采用ISO-834标准升温曲线。实测了试件截面温度和轴向位移随受火时间的变化规律,得到了试件的破坏模式和耐火极限。分析了截面形状、加劲形式、偏心距和荷载角等参数对钢管混凝土异形柱耐火性能的影响。（2）通过有限元软件ABAQUS建立了钢管混凝土异形柱热-力耦合数值模型,通过试验结果对模型进行了验证。利用Python语言编程对钢管混凝土异形柱进行了参数化建模（共计4016个有限元模型）,分析了荷载比、长细比、柱肢厚度、柱肢高厚比、荷载偏心率、含钢率、材料强度和荷载角对钢管混凝土异形柱耐火极限的影响,提出了相应的耐火极限计算公式。（3）对4个具有防火保护层的等肢钢管混凝土异形柱在偏心荷载作用下的耐火性能进行了试验研究,分析了截面形状和防火涂料厚度对试件耐火性能的影响。建立了有限元模型,并通过参数分析（共计465个有限元模型）,研究了荷载比、长细比、荷载偏心率、防火涂料厚度等主要设计参数对构件耐火极限比值的影响规律,提出了钢管混凝土异形柱防火涂料厚度的计算方法。（4）建立了钢管混凝土异形柱-U形钢组合梁单层单跨框架结构有限元模型,梁与柱采用竖向肋板进行连接。通过有限元计算和参数分析,对钢管混凝土异形柱框架结构在火灾下的工作机理进行了分析,研究了各设计参数对框架结构耐火性能的影响。对比了框架柱和铰接柱构件的耐火极限,提出了框架柱抗火设计方法。