21世纪后建筑火灾发生起数仍居高不下,而火灾不仅引起建筑材料性能的退化,而且直接影响钢结构建筑的安全性。从世贸中心的真实火灾事件和卡丁顿真实火灾试验中可以知晓钢结构中最薄弱的部分是节点域,其在保持结构的鲁棒性方面起着决定性作用。在现有标准火和自然火试验研究中,发现传统半刚性节点由于碳钢螺栓的高温敏感性而可能过早失效,这样其他连接构件的性能未能完全发挥。然而,奥氏体螺栓不仅在常温下表现出显著的延性,而且在高温下具备显著耐火性能。这些性能潜在性可以促使奥氏体螺栓用于钢结构连接,可以显著改善螺栓连接的延性和耐火性能。因此,从材料层面和节点层面亟待展开高温和过火条件下奥氏体螺栓及其配置的高强双角钢节点热力耦合响应的试验研究和理论分析,主要研究工作涵盖以下5个方面。（1）对10组A2-70、10组A4-70、10组A4-80奥氏体螺栓实施了常温和高温试验,获得了它们的常温和高温应力-应变曲线以及关键力学参数（杨氏模量、屈服强度和极限强度）,讨论了奥氏体螺栓相对于碳钢螺栓的高温残余性能,并从微观结构角度解释了两类螺栓的高温性能的退化机理。其次,收集了这两类螺栓过火性能的现有研究,比较了这两类螺栓的过火折减因子,评估了这两类螺栓高温-冷却后性能的恢复程度。最后,利用统计学原理建立了两类螺栓的统一化高温或过火折减模型。总的来说,在高温或过火条件下,具有稳定微观结构的奥氏体螺栓材料刚度和强度的折减率在600°C之后小于碳钢螺栓的,这使得奥氏体螺栓可进一步应用于柔性节点或半刚性节点,进而改善节点的耐火性能。同时,新提出的螺栓高温或过火折减模型不仅保证螺栓耐火设计的安全性,而且不过于保守。（2）收集了34组热轧高强钢和16组冷轧高强钢的高温性能试验数据、34组热轧高强钢和21组冷轧高强钢的过火性能试验数据,比较了热轧和冷轧高强钢高温或过火性能的差异,分析了在某一温度下高强钢高温或过火折减因子表现出高度离散性的原因,并解释了不同热处理工艺下对高强钢微观结构的影响。基于收集的试验数据,利用K-S检验和小样本的t-分布提出了两类高强钢的标准化高温或过火折减模型。结果表明:由马氏体或贝氏体微观结构表征的热轧高强钢的杨氏模量、屈服强度和极限强度衰减率基本上慢于冷轧高强钢的,而提出的两类高强钢高温或过火折减公式的预测精度相对于文献中的经验折减公式得到了显著性的提高。（3）为了在螺栓连接节点中同时体现受拉螺栓和受剪螺栓,设计了8个奥氏体螺栓或碳钢螺栓装配高强双角钢节点,开展了4个常温节点和4个高温节点的试验研究,获得了节点的M-θR曲线,比较了不同螺栓配置节点在650°C时承载力、延性和失效模式。同时,探论了相同螺栓配置下高温节点的转动刚度和强度相对于常温节点的劣化程度。通过常温和高温M-θR曲线可知,在650°C时奥氏体螺栓配置节点相对于碳钢螺栓型节点表现出更高的弯矩和延展性;并且与相同螺栓配置的常温节点相比,前者的强度退化率明显小于后者;常温和高温条件下奥氏体螺栓节点的失效模式由角钢控制,而碳钢螺栓型节点的失效模式则从常温下的角钢失效过渡为高温下的螺栓失效。（4）在高温试验的基础之上,对4个奥氏体螺栓或碳钢螺栓装配双角钢节点的过火性能实施了试验研究,对比不同螺栓配置节点在高温-冷却后的力学性能（M-θR曲线）和失效模式,同时分析了相同螺栓配置下过火节点的转动刚度和强度相对于常温和高温节点的恢复能力。根据试验结果可知,从650°C冷却到常温时奥氏体螺栓连接节点的耐火性能也显著于碳钢螺栓型节点的。对于相同螺栓配置的节点而言,过火节点的转动刚度和强度相对于高温节点有所恢复,但相较于常温节点未能完全恢复。其中,奥氏体螺栓连接节点连接性能的恢复程度大于碳钢螺栓节点的。（5）在双角钢节点的现有组件模型基础之上,建立考虑了角钢与钢柱之间的撬力作用高强双角钢节点的改进组件模型,基于各组件间相互作用的受力平衡和变形协调条件推导了节点转动刚度的预测公式。结合为奥氏体螺栓和高强钢所建立的高温下或高温-冷却后的统一折减模型,利用常温、高温和过火节点的实测M-θR曲线验证所建立的改进组件模型的有效性。所建立的组件模型有能力预测常温、高温或过火节点实测M-θR响应,试验和预测所获得的M-θR曲线之间相关性较好,反映了实测曲线的发展趋势,但偏于保守。