钢筋混凝土柱作为结构中的重要竖向承力构件，在火灾过程中一旦破坏，将对整体结构的抗火性能产生巨大影响，甚至引起结构的倒塌。国内外现行规范中有关钢筋混凝土柱抗火设计的相关规定，几乎都是基于单根构件的研究结果而制定的；然而，钢筋混凝土柱在火灾中的变形会受到与之相连构件的约束，其高温下和高温后的力学性能将与它所受到的约束有关，使得约束柱与无约束柱的火灾行为存在本质区别。　　 为此，本文从试验、数值模拟、参数分析和实用计算方法四个方面较系统地对约束钢筋混凝土柱在高温（火灾）下的力学性能进行了研究，并对其高温后的力学性能进行了初步的试验研究。本文的主要工作和结论如下：　　 1．进行了12根轴向约束钢筋砼柱（高强砼方形、普通砼方形和普通砼L形各4根）在ISO834标准升温过程下的明火试验，分析了轴压比和轴向约束刚度比对高温下不同截面形状及混凝土等级钢筋砼柱的破坏形态、轴向变形、轴向内力以及耐火极限等的影响。试验结果表明：（1）试件没有因为柱在膨胀阶段产生的附加轴力而发生破坏。（2）增加轴向约束刚度比可以提高高强钢筋砼柱的耐火极限。（3）普通钢筋砼柱（包括L形和方形截面）由于受到轴向约束的作用，在下降收缩阶段使得原本由柱承担的竖向荷载逐渐转移到轴向约束系统上。（4）在轴压比相同的情况下，柱顶位移和柱内轴力回到受火前初始状态的时间基本一致，与轴向约束刚度比无关。　　 2．利用通用软件ABAQUS对高温下钢筋砼板、柱的温度场和结构反应进行了三维非线性有限元分析，算例表明：（1） ABAQUS对钢筋砼柱的耐火极限预测较准，对变形的预测却还需进一步改进。（2）采用三维实体元模拟钢筋砼柱高温性能的见模工作量过大，计算时间过长，因此有必要使用更为高效的专用数值软件对钢筋混凝土结构的高温力学性能进行计算。　　 3．基于EC2中的混凝土模型，参考国内无压应力混凝土的高温试验数据，并结合国外对高温下有压应力混凝土的研究结果，提出了改进的混凝土高温本构模型。该模型引入压应力因子，考虑了压应力对高温下混凝土的抗压强度、受压峰值应变和初始弹性模量等的影响；同时，在分析过程中，除混凝土的自由膨胀应变和应力引发的应变之外，还显式地考虑了瞬态热应变的影响。利用Fortran语言对改进混凝土模型进行编译，并将其嵌入结构抗火分析软件SAFIR中，模型的有效性得到了试验结果的验证。　　 4．利用结构抗火分析软件SAFIR，分析了定常轴向和转动约束条件下，轴压比、荷载偏心率、混凝土保护层厚度、混凝土抗压强度、纵筋屈服强度、柱长度、截面尺寸和配筋率等参数对钢筋混凝土柱轴力和半高处弯矩变化的影响规律。针对柱四面和三面受火情况，分别给出了钢筋混凝土方形柱轴力和半高处弯矩的实用计算方法。　　 S．考察了非定常轴向和转动约束刚度对高温下钢筋混凝土柱轴力及半高处弯矩的影响趋势，据此，对定常约束下的实用计算方法进行了修正。研究表明：（1）定常轴向约束刚度情况下的轴力变化系数在升温过程中均比非定常轴向约束刚度的计算结果大。（2）在非定常转动约束的初始刚度与定常转动约束刚度相等的情况下，柱半高处弯矩变化系数在两种约束条件下的升温过程中基本没有差别。　　 6．进行了16根轴向约束钢筋砼柱（方形、L形、T形和十字形各4根）ISO834标准火灾后剩余轴压力学性能的试验，分析了轴压比和轴向约束刚度比对高温后不同截面形状普通钢筋砼柱的剩余承载力和轴压刚度的影响。研究表明：（1）受火时间相同时，柱剩余轴压刚度从大到小依次为十字形柱>T形柱>L形柱。（2）受火时间相同时，钢筋混凝土柱的剩余极限承载力随着初始轴压比的增大而减小，同时随着轴向约束刚度比的增大而增大。（3）受火时间约90min和110min时，不同试件的承载力折减系数大致分别为0．4～0．5和0．33～0．43。