地处中国北方的RC结构经常遭受到冻融的影响,特别是河流中的桥梁下部结构,由于干湿交替的作用,在水位波动的区域很容易造成冻融破坏,经过多次冻融循环之后,材料和构件的力学性能都会下降,一定程度上会影响到桥梁的抗震性能。介于桥墩作为桥梁结构的重要组成部分,也是地震反应分析中应当重点研究的部分,本文以墩柱为对象,研究其冻融损伤后的抗震性能,主要的工作如下:1.在参考已有冻融对粘结滑移性能影响的研究基础上,进行总结概括,归纳出冻融损伤下粘结性能的下降主要源自于两个因素的作用:一是保护层约束效应的退化;二是混凝土强度的降低。从既有的粘结滑移模型出发,引入修正系数对Wu模型进行修正,建立起了新的适用于冻融损伤混凝土的粘结滑移本构模型。2.基于已经收集到的冻融粘结滑移试验(拉拔试验)数据,对第一部分所提出的冻融损伤下的粘结滑移本构模型进行验证,同时在新模型的基础上,结合微元算法,推导出了适用于冻融损伤混凝土的纵向钢筋滑移模型,并将其应用于零长度截面单元,构建了冻融损伤下考虑粘结滑移影响的钢筋混凝土构件零长度纤维模型。在既有冻融RC柱低周反复加载试验的基础上,从定性和定量的角度对本文建立的零长度纤维模型的合理性和准确性进行了验证,与仅考虑混凝土强度退化的冻融损伤模型相比,所提零长度纤维模型的标准化滞回力误差和滞回耗能误差分别降低了8.7%和37.0%,本文模型与试验数据吻合更好,即能够更准确地模拟不同程度冻融损伤后钢筋混凝土柱的地震反应。3.参考ATC-63报告从太平洋地震工程研究中心(PEER)强震数据库中选取了36条地震动记录,基于前面的零长度纤维模型同时考虑冻融对粘结性能的破坏和冻融导致的截面混凝土不均匀损伤,采用OpenSees有限元软件分别构建了标准冻融循环次数为0、200和300次的墩柱弹塑性有限元动力分析模型,以地面峰值加速度为地震动强度参数,选取墩顶侧移角作为响应指标,对不同冻融工况下的RC桥墩展开增量动力分析,研究了桥墩柱在三类地震作用下的反应,以及冻融对结构地震响应的影响。数值模拟分析结果表明,三类地震动作用下,随着冻融循环次数的增加,墩柱的抗震性能都会产生不同程度地降低,尤其是在近场脉冲地震作用下,冻融循环次数对结构抗震性能的影响最为显著,在结构抗震设计中应引起注意。本文的最后,对除冻融以外其他影响墩柱地震响应的因素进行了扩展,分析了不同特性参数(混凝土强度、剪跨比、轴压比、配箍率)对桥墩地震响应的影响。