建筑火灾作为人们日常生活中常见的自然灾害之一,不仅会损坏生活用品,生产设备,破坏建筑外观,严重时更会损伤建筑结构梁柱等重要承重构件,引发建筑倒塌。近20年来,我国高层建筑设计、建造技术迅猛发展,我国建造的高层建筑数目和规模也越来越大。至2009年底,我国内地共有约190000座高层建筑,超过100m的建筑约有1700座。钢管混凝土结构具有承载力高、抗侧刚度高、截面尺寸小等优点,在高层建筑中得到的广泛应用。同时火灾在高层、超高层建筑中的发生次数也更加频繁,据统计,1998-2007年我国发生的火灾超过9000起,造成400余人死亡,直接经济损失达10亿,年增长率近30%。钢管混凝土结构具有承载力高、抗侧刚度高、截面尺寸小等优点,在高层建筑中得到广泛应用。与普通钢管混凝土柱相比,用不锈钢代替普通钢组成的不锈钢管混凝土柱具有更高的承载力及延性、更好的耐火性能、耐腐蚀性等优点,国内外学者对其常温承载力、高温下及高温后力学性能展开了研究,但是由于高昂的造价限制了其在实际工程中的使用。保持柱体截面含钢率不变,在不锈钢管混凝土柱中内置型钢组成劲性不锈钢管混凝土柱,有助于降低柱体造价,本文拟进行火灾下及火灾后劲性不锈钢管混凝土柱力学性能的研究,本文主要的工作内容及成果如下:(1)开展ISO834标准火灾作用下2根劲性不锈钢管混凝土柱的耐火性能试验,建立分析劲性不锈钢管混凝土柱耐火性能的模型,并结合本文及相关学者的试验数据对其进行验证,在验证的模型基础上研究大尺寸方形劲性不锈钢管混凝土柱的耐火性能,结合轴向位移-时间关系曲线、破坏模态、截面内力重分布、应力等模拟结果,分析柱体火灾下的工作机理。(2)开展火灾全过程作用后4根劲性不锈钢管混凝土柱的力学性能试验,根据试验结果,分析有无型钢及截面尺寸对柱体火灾后剩余承载力的影响。(3)建立火灾全过程段劲性不锈钢管混凝土柱的温度分析模型,并通过试验数据验证其可靠性。借鉴欧洲规范对构件高温下极限承载力的计算方法,利用温度分析模型计算460℃以下区域,简化计算火灾后劲性不锈钢管混凝土柱的剩余承载力。提取火灾全过程柱体截面历史最高温度,作为力学模型预定义温度场,模拟简化计算其火灾后剩余承载力及刚度。