Titanium-clad bimetallic steel (TCBS), composed of a titanium alloy cladding layer and carbon steel substrate layer, has been proposed to mitigate the effects of corrosion and enhance the durability of steel structures. This study conducted tensile coupon test to explore the coupling effect of the cold-forming process and fire exposure on the monotonic mechanical properties of TCBS. Following the cold-forming process and fire exposure, there was no visible cracking observed in either the cladding or the metallurgical bonding layer. Test results revealed a notable enhancement in the strength properties and a decrease in the ductility of the TCBS specimens after cold forming. Moreover, the study elucidated the effects of the exposure temperature and cooling method on the stress–strain curves and fractures of TCBS corner specimens. Three different fracture sequences of the TCBS corner specimens were observed during monotonic tensile test. The key mechanical parameters were concerned in this study, which included the yield and ultimate strengths, yield and ultimate strains, elastic modulus, elongation after fracture, and section shrinkage. Then, the variation trends of key mechanical parameters were clarified. Predictive equations were developed for these parameters of the TCBS corner specimens after fire exposure. Additionally, two constitutive models were developed for the corner TCBS stress–strain curves with and without the yield plateau, enabling their use in numerical and theoretical investigations of the post-fire performance of cold-formed TCBS components.

Experiment and numerical analysis were conducted in this study to reveal the residual resistant capacity of the cold-formed Q1100 ultra-high strength steel (UHSS) channel section stub column with grooving corrosion. Based on the results of tensile coupon test, the strength properties of the Q1100 UHSS were barely changed by the cold-forming process. A clear reduction in the ductile properties was observed, after the cold-forming process. The load-end shortening curve of the cold-formed Q1100 UHSS channel section stub columns with different grooving corrosions were obtained through the axial compressive experiment. The initial resistant stiffness was reduced by the grooving corrosion significantly, because of the reduction in the cross-section area. Decrease in the corrosion angle and increment in the corrosion length enhanced the adverse effects of grooving corrosion on the resistant capacity. Local buckling was observed in the flange and web. The flanges near the corrosion weakening area were more prone to local buckling, because of the stress transfer from web to flange. A numerical modelling method was proposed to simulate the resistant performance of the cold-formed Q1100 UHSS channel section stub columns with different grooving corrosions, which was validated by the comparison in load-end shortening curve, ultimate resistance and failure mode. Effects of corrosion angle, corrosion length, and corrosion location on the resistant capacity and failure mode were investigated through the parametric study. Compared with corrosion location, the corrosion angle and corrosion length exhibited more significant effects on the resistant capacity of the cold-formed Q1100 UHSS channel section stub columns.