由于钢管混凝土结构相对于钢筋混凝土结构以及钢结构具有承载力高、抗震性能好、施工方便，特别是耐火性能好以及火灾后良好的可修复性等优点，因此深入研究考虑火灾全过程的钢管混凝土组合框架的力学性能，对于结构抗火设计以及火灾后评估修复具有重要的意义。本文对实际工程中钢管混凝土组合框架在考虑常温加载、火灾升温、降温以及火灾后四个复杂阶段的力学性能和工作机理进行了研究。具体进行了以下三个方面的研究：（1）通过选择适合本文的合理的热工参数模型，火灾模型，以及边界条件等的基础上，运用有限元分析软件ABAQUS建立考虑火灾全过程的钢管混凝土柱-钢梁组合框架的温度场有限元模型，分析了不同受火时刻平面组合框架柱、组合梁构件截面的温度与时间变化规律，并与已有试验进行对比分析，以验证模型的有效性。（2）通过分析确定了常温段、升温段、降温段和高温后4个阶段钢材和核心混凝土以及钢筋混凝土楼板的材料本构关系模型，合理的网格划分以及边界条件等的基础上，建立了考虑火灾全过程的钢管混凝土柱-组合梁框架的力学有限元模型，实现了对火灾升温、降温和外荷载共同作用下的钢管混凝土组合框架的火灾全过程分析研究，并与常温下以及未考虑降温段（自然冷却）的火灾后进行对比分析，最后分析了钢管混凝土框架在火灾全过程的工作机理，进一步了解了该类结构的抗火性能。（3）对在外荷载和火灾升、降温共同作用下影响钢管混凝土柱-钢梁组合框架的P-Δ骨架曲线参数进行分析，包括：火灾荷载比、升温时间比、含钢率、钢材的强度、混凝土的强度、框架柱保护层厚度以及柱长细比等。通过与标准计算参数的分析对比，研究清楚上述参数变化时对火灾全过程作用后组合框架的P-Δ骨架曲线影响规律。