钢结构在建筑行业中占据重要地位。结构钢是建造钢结构的主要材料。随着世界经济的发展和政治格局的不断变化，建筑结构受到爆炸的威胁也随之增加，特别是对于高层和大跨度钢结构。这些爆炸的起因包括人为的和非人为的两类，但不管什么原因引起的爆炸，在爆炸过后可能会引发火灾，这就给钢结构建筑的防火和抗爆问题提出了新的要求。爆炸会产生强度很高的冲击波，导致结构产生较高的应变率效应，产生的破坏形态与低速荷载作用下有很大不同。而爆炸过后引起的火灾会使已经遭受爆炸损伤的构件温度升高，更容易引起结构的失稳破坏。因此，在这种高应变率和高温度的特殊环境下，结构钢的强度和变形性能是关系到整个结构稳定的关键因素。　　本文紧密结合“爆炸科学与技术国家重点实验室2010年度开放基金项目”和“2010年度安全生产重大事故防治关键技术重点科技项目”开展研究，以常用轻钢结构钢材(如Q235钢，Q345钢等)为主要研究对象，探讨不同应变率和不同温度条件对钢材的流变力学特性的影响，并以试验数据为基础，结合Johnson-Cook模型和Perzyna模型各自的优点，建立结构钢在爆炸与火灾联合作用下的本构关系。所提出的本构关系应能很好的考虑应变率强化效应和温度的软化效应，为进一步研究结构钢和轻钢结构在爆炸与火灾联合作用下的破坏模式和倒塌机理奠定基础，为实际工程的设计和计算提供理论依据。　　通过研究，本文的主要内容包括：(1)对应变率和温度范围作了重新划分，以使本文修正的本构模型能更好的适用于工程实际；(2)结合实验数据，对结构钢在爆炸与火灾联合作用下的本构关系进行了综合研究，对Johnson-Cook模型进行了修正，然后运用ORIGIN8.0软件，通过数据拟合的方法确定了修正后模型的参数，最后得到了修正后的结构钢在爆炸与火灾联合作用下的本构关系；(3)研究了影响轻钢结构柱的影响因素，得出比例距离对应变率的影响最为明显，即应变率随比例距离的增大而减小，失效应变次之，柱高和支座形式等因素对应变率没有影响。因此在实际工程设计中主要考虑比例距离和失效应变对比例距离的影响，忽略柱高、支座形式等的影响；(4)并给出了在计算中的参考应变率和需要考虑的因素，且这个结果与Krauthammer建议采用的应变率量级一样，说明本文的研究结果是正确的；计算了不同比例距离情况下轻钢结构柱的应变率响应，并通过曲线拟合的方法得到了应变率和比例距离的关系及温度和着火时间的关系。对修正后的本构关系做了进一步的细化。最后确定的本构方程与试验数据和其他模型进行了对比分析。结果显示，本模型在很大程度上减少计算时间，可以很好的预测结构钢在爆炸与火灾联合作用下流变应力，且参数少，易确定。