火灾下受约束钢梁的悬链线效应是指:随着温度的升高,由于钢梁的热膨胀变形受到约束,钢梁内产生轴力;随着温度的进一步升高,钢梁发生大挠度变形,梁内轴力由压力转变为拉力并继续承担外荷载的现象。考虑受约束钢梁的悬链线效应可有效发挥结构潜能,显著提高构件的临界温度。但目前对钢梁悬链线效应的研究集中于数值研究,且多是基于均匀温度假设,尚没有成熟的理论分析方法。本文首先采用经验证的有限元模型分析了火灾下受约束钢梁悬链线效应受力机理。结果表明,火灾下钢梁经历三个阶段:压弯阶段、屈曲后阶段及悬链线阶段,钢梁受力机制由梁受弯承载机制转变为悬链线拉力承载机制;截面不均匀温度分布引起的热弯效应增大了钢梁的挠度;与实腹梁相比,蜂窝梁腹板所起的作用很小,可以忽略。其次研究了不同参数对火灾下受约束钢梁悬链线效应的影响,考虑的参数有温度梯度、荷载比、轴向约束刚度比、跨高比、开孔率、孔间腹板宽度及孔偏心。结果表明,荷载比、轴向约束刚度比及跨高比对火灾下受约束蜂窝钢梁的悬链线效应有较大影响,小荷载比及大跨高比蜂窝梁更适宜考虑悬链线效应;而开孔率、孔间腹板宽度及孔偏心对火灾下蜂窝梁的受力性能影响十分有限。最后基于平衡方程、本构方程及几何方程提出了一种适用于火灾下受约束蜂窝钢梁悬链线效应的简化分析方法。考虑了蜂窝梁孔洞上下方腹板对轴力的贡献及进入悬链线阶段时孔洞上方截面由压应力转变为拉应力的应力路径影响。将简化分析方法计算结果与有限元分析结果进行比较,从梁内约束轴力、跨中挠度及特征温度三个方面评估了该方法的准确性。结果表明,本文提出的简化分析方法预测的结果与有限分析得到的结果吻合良好,并可用于分析火灾后期受约束蜂窝钢梁的受力性能。当不考虑蜂窝梁腹板对轴力的贡献时,该方法预测的轴力偏小;当不考虑升温过程中截面由压应力转变为拉应力的应力路径影响时,该方法在悬链线阶段预测得到的挠度偏大。