大空间钢结构是一种重要的建筑结构形式,门式刚架是现阶段国内轻型钢结构的代表,被广泛应用于厂房、超市、体育馆和机场等建筑中。和其他钢结构一样,门式刚架结构也具有高温强度低、抗火性能差等缺点,此类建筑通常人员密集,火灾荷载较大,一旦发生火灾,容易损伤破坏甚至倒塌,造成人员伤亡。且现有研究成果表明,大空间建筑火灾不同于一般室内火灾,火灾温度场为随时空变化的非均匀温度场。所以对大空间钢结构抗火性能的研究具有重要的现实意义。目前国内外学者已开展了许多大空间钢结构火灾下响应特性的研究,本论文在前人的基础上,考虑火焰直接热辐射、烟气热辐射及热对流对钢构件温升的影响,基于理论和数值模拟,研究相同总火源功率条件下,不同功率组合的多个火源的相对位置及开始燃烧时间对平面门式刚架位移和临界温度的影响。同时,考虑在相同应力比下,门式刚架的跨高比对其位移和临界温度的影响以及水平荷载对其位移的影响。具体的研究内容包括几个方面:(1)点火焰模型、圆锥体火焰模型和圆柱体火焰模型是目前常用的三种火焰模型。基于经实验验证的无保护受火钢构件温升理论公式,采用有限元软件ANSYS建立三种火焰模型下的钢梁局部火灾场景,提取钢梁温度数据并与理论计算结果进行对比,发现圆柱体火焰模型更适合用于模拟钢构件火灾中的温升。(2)保持空间内总火源功率30MW不变,在5MW-25MW、10MW-20MW、15MW-15MW三种火源组合下,研究各组合下两火源相对位置变化对门式刚架位移和临界温度的影响。火源相对位置变化基于火源位置对称和不对称两种情况,其中位置不对称时,固定一个火源位于临界位置(火源边缘与柱的距离为跨度的3/40)。发现15MW-15MW火源组合对跨中竖向位移的影响最显著,且火源不对称布置比对称布置的影响更大。功率较小的火源位于临界位置比功率较大的火源位于临界位置对跨中竖向位移的影响大。当门式刚架空间内的火源总功率恒定时,多个火源组合工况下的门式刚架的临界温度比单个火源工况下的低,且随两火源功率差值减小,临界温度降低。当火源功率组合工况相同时,火源位置对门式刚架的临界温度影响很小,基本可以忽略,但随火源相对距离增大而降低。(3)在位置对称的15MW-15MW火源下,研究两火源在不同相对距离下开始燃烧时间不同对门式刚架抗火性能的影响。结果发现两火源不同时燃烧不影响门式刚架的最终温度分布和临界温度,但会影响门式刚架的温升路径及破坏时间。(4)研究相同应力比和截面高度的门式刚架的跨度和柱高度之比(跨高比)以及水平荷载对门式刚架位移和临界温度的影响。发现跨高比对受火轻型门式刚架跨中竖向位移的影响无规律,对门式刚架的临界温度影响很小,基本可以忽略。外围堆积荷载对受火门式刚架的影响取决于堆积高度、荷载大小和两侧是否都受堆积荷载的作用。