基于框架柱的实际工作状态，从框架柱的实际受力性能出发设计了一组端部受到不同约束的框架底层柱的试验模型，并利用火灾试验炉分别对受对称约束、偏心约束和自由变形的钢柱开展了火灾行为的试验研究，通过试验测定了火灾下的温度场及整体变形规律以及冷却阶段的变形和温度的分布。另一方面.利用MSC.marc有限元软件构建了约束钢柱的数值模型，其中数值分析中所采用的柱端约束刚度则通过对整体框架的分析确定，而且在分析中考虑了钢材热工参数的非线性及构件响应的几何非线性。结果表明，火灾试验测定的数据与数值模拟比较吻合，而且文中所采用的约束刚度计算方法可行，可有效地解决多层框架结构单柱分析中所遇到的确定边界条件的难题。另外，所给出的一组试验结果也揭示了多层框架结构中的单个构件所受约束对其火灾行为的不同影响，所得结论对于火灾下框架柱破坏机理的分析及建立合理的抗火设计方法具有一定的参考价值。