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薄壁钢管混凝土柱是轻钢-混凝土组合构件的一种,兼备轻钢结构和混凝土结构的优点,具有抗震性能好、承载力高、施工速度快、形式灵活和节约材料等特点,因而在国内外受到建筑界越来越多的关注和研究。薄壁钢管混凝土柱在常温下的力学性能研究开展较多,而对其在火灾高温下的耐火性能研究较少,在火灾危害越来越严重的今天,其耐火性能的研究亟待开展。论文在考虑材料非线性和几何非线性的基础上,采用有限单元法与有限差分法相结合的方法,利用ANSYS分析软件计算矩形薄壁钢管混凝土柱的温度场及耐火极限。首先,建立了常温下薄壁钢管混凝土柱的非线性有限元模型,求解其极限承载力,为火灾下施加的荷载比提供依据,有限元计算结果与文献试验结果吻合较好。其次,编写了ANSYS热分析程序,在得到相关试验验证的基础上,分析了在ISO-834标准升温曲线下,薄壁钢管混凝土柱截面的温度场随时间的变化情况。最后,编制了ANSYS热-力耦合场分析程序,通过相关文献中的试验验证了程序的可行性和合理性,并设计了几组薄壁钢管混凝土柱,用耦合场分析程序计算了其耐火时间,结合各种影响因素对其进行了参数化分析。通过有限元软件的计算和理论分析,主要得出以下结论:1)在用ANSYS软件建立薄壁钢管混凝土柱的有限元模型时,对钢管与混凝土的界面采用接触单元模拟,会取得较为理想的结果。2)在ISO-834标准升温曲线下,受火方式对薄壁钢管混凝土柱的温度场分布有较大影响,其中以四面受火时截面的温度升高最快。3)在柱处于两面受火的情况时,两长边对面受火对应的截面温度升高最快,两邻面受火时截面升温最慢。4)防火涂料对柱截面的温度场影响最大,其它因素的改变只导致混凝土的温度一定程度改变,对钢管的温度影响不明显。5)当荷载比一定时,在薄壁钢管混凝土柱耐火极限的影响因素中,防火涂料厚度影响的程度最大,截面尺寸和长细比都有一定程度的影响,而其它因素对耐火时间影响不太明显。