近年来地震频发，框架结构作为最常用的结构形式在地震中的经历了严重的震害。目前在我国广泛应用的框架结构存在以下不足：梁柱间距较为稀疏、板对梁的加强作用使得“强柱弱梁”机制难以实现，冗余度不足致使结构容易发生连续性倒塌。针对传统框架的上述缺点，提出了一种含格构化体系柱的钢筋混凝土（RC）框架结构，其由格构化体系柱和钢筋混凝土梁、板组成，格构柱中的支撑增加了结构的冗余度，在变形过程中耗能优先破坏，使得剩余结构具有二次承载力。格构化体系柱作为“强柱”，确保了“强柱弱梁”机制的实现。本项目的试验部分包括：（1）对7个不同形式的格构化体系柱的低周反复荷载试验 ；（2）对3个含不同形式格构化体系柱的框架结构的低周反复试验。通过试验获取了含格构化体系柱的框架结构的抗震性能、在支撑退出工作后的后期承载力，总结了利用格构化体系柱增强框架结构抗震性能的一般方法；采用有限元软件对框架模型进行分析，得到结构的破坏规律与试件试验结果基本保持一致性，验证了理论的正确性；提出了一种基于构件重要性和易损性的鲁棒性系数，在其基础上建立鲁棒性理论为今后的研究提供试验及理论依据，并对实际工程起到了一定作用。

近年频发的地震给我国及世界各国造成了巨大的生命财产损失，其中最大的威胁来自建筑物的倒塌。而钢筋混凝土框架结构倒塌的一个重要原因是没有实现预期的强柱弱梁梁铰屈服机制。对此，国内外许多学者的研究都指出需要增大柱的截面。但这会大大增加建筑造价并影响使用功能，且不一定能实现强柱弱梁。本项目在现有研究基础上提出了一种含格构化体系柱的钢筋混凝土框架结构，其特征在于利用柱距小且加有支撑的结构形成格构化体系柱。这种格构化体系柱具有良好的整体性，刚度和强度大，能使强震中梁端先出现塑性铰的概率得到很大的提高，大大增强整体结构的冗余性和抗震能力。这种结构只需增加少量支撑，不影响建筑的使用功能，并且在大震后只要修复部分破坏的弱构件，具有可观的经济性。本项目将通过拟静力试验及数值分析来研究这种新型结构体系的抗震性能及抗倒塌能力，并揭示其在弱构件破坏后整体结构的抗震性能，提出其基于性能的抗震设计方法。

以钢管混凝土格构柱轴压、偏压试验研究为主，配合进行钢管混凝土桁梁受弯试验以及空钢管格构柱对比试验，进行钢管混凝土格构柱非线性有限元分析，对其极限承载力进行参数分析和理论分析，提出钢管混凝土格构柱极限承载力的简化计算方法。进行钢管混凝土格构柱柱肢节点处设置内栓钉与否与不同设置的对比试验，研究柱肢节点处的钢管与管内混凝土的传力机理及整体受力的影响，分析内栓钉的作用与合理布置方式。本项目的研究将在于填补

预制节段拼装混凝土施工技术相对传统的现浇施工技术具有明显的优越性，采用节段拼装施工建造的桥梁的抗震性能信息缺乏阻碍了其在我国高地震危险区域桥梁建造中的应用，为此，本项目开展了节段拼装预应力混凝土桥梁结构体系的抗震性能研究。主要研究内容有：1）针对我国节段拼装预应力混凝土连续梁桥和连续钢构桥主梁的构造特点，开展节段主梁大比例尺模型的拟静力试验，研究主梁延性变形、耗能能力、及拼装接缝的滞回特性、裂缝逐步开展情况和主梁最终破坏机理；同时开展了新型构造措施下预制立柱的抗震性能试验研究；2）研究能正确描述预制节段拼装桥梁主要抗震力学行为的理论数值分析模型和计算方法，并与试验结果进行校核；3）以典型的节段拼装预应力混凝土桥梁结构实例为背景，建立数值分析模型，研究节段拼装预应力混凝土桥梁体系的抗震性能。主要成果有：1）节段拼装预应力混凝土主梁的拟静力试验表明，在体内和体外预应力筋合理布置下，其具有较好的延性变形能力，但耗能能力较弱，拼接缝的张开、闭合对节段梁的力学行为有影响，接缝的相对滑动仅在节段梁接近完全破坏时有一定的影响；新型连接构造的预制拼装桥墩具有良好的抗震性能，可以满足预期使用要求；2）通过建立的数值有限元模型对试验试件的分析比较，表明分析模型可以较好的模拟主要力学行为，但节段主梁三维实体分析有限元模型在反复荷载作用下，尚不能完全考虑各种非线性因素，收敛不容易保证；3）对四跨节段拼装预应力混凝土连续梁桥开展抗震性能的初步分析研究表明，采用有、无粘结预应力筋预制拼装桥墩的耗能主要通过接缝处混凝土的压碎以及有粘结预应力筋的塑性变形来耗能，耗能能力小于普通混凝土桥墩，但节段拼装桥墩震后残余位移较小；随着加速度峰值的增大，节段拼装主梁接缝的最大张开宽度明显增大；但是震后的接缝残余张开宽度很小，表明无粘结预应力筋的自复位能力可以保证主梁震后使用性能。通过本项目的试验和数值分析研究，初步掌握了节段拼装预应力混凝土梁桥结构体系的抗震性能及影响因素，为预制节段拼装混凝土桥在我国高地震危险地区的应用提供了可靠的分析方法和连接构造等资料。 2100433B