钢筋混凝土柱纵筋屈曲及受剪破坏是地震中常见的震害现象,二者均会降低柱构件的抗震性能,并且不利于其震后修复,需要在结构设计、分析及评估中予以关注。目前国内外对柱纵筋屈曲开展的研究相对不足,关于纵筋屈曲影响因素的认识尚未统一,针对柱构件考虑纵筋屈曲影响的抗震性能模拟研究也不够完善,且现行规范中大多采用简单构造措施对纵筋屈曲进行防范,缺少相关材料本构模型及受力分析模型用于计算。另外,对于柱受剪性能分析,虽然已有较多相关研究,但其中仍存在问题有待改进,包括柱压弯剪作用分析、纵筋抗剪贡献计算等。为此,本文针对钢筋屈曲受力分析及其本构模型、钢筋混凝土柱考虑纵筋屈曲及剪切作用影响的抗震性能分析、钢筋混凝土柱受剪承载力计算等方面进行了研究,主要内容如下:(1)根据钢筋单调受压屈曲的受力特点,通过理论推导建立了钢筋受压屈曲分析方法,并结合本文开展的钢筋受压屈曲试验及以往研究相关试验数据对其有效性进行了验证;采用本文所提方法进行计算分析,研究了长径比、屈服强度、强屈比对钢筋屈曲受力特性的影响,并据此提出钢筋单调受压屈曲本构模型,结果表明随着长径比的增大,钢筋受压屈曲会产生明显的应力软化效应,屈服强度的降低和强屈比的提高则会减缓钢筋屈曲后应力的下降,所提出的本构模型能够合理描述相关因素的影响规律。(2)考虑应变相关性引入屈服后刚度比调整公式对Bouc-Wen模型进行修正,建立了拉-压循环荷载作用下钢筋的滞回本构模型,该模型具备描述刚度退化、强度退化及受压屈曲应力软化效应的能力;结合Newton-Raphson迭代法对模型进行计算,并在已有钢筋滞回性能试验数据基础上采用遗传算法识别模型控制参数,之后根据参数识别结果及理论分析,建立了模型参数计算公式。对于所提出钢筋滞回本构模型和参数计算公式的预测精度,均通过将计算结果与试验数据对比进行了验证。(3)基于本文所提钢筋滞回本构模型,推导得出材料切线模量计算式,进而采用C++语言在OpenSees计算平台完成钢筋材料模型的二次开发,并结合试验数据验证了其有效性;建立纤维梁柱单元分析模型,进而通过计算分析研究了纵筋屈曲对钢筋混凝土柱构件及框架结构抗震性能的影响,研究表明,纵筋屈曲会在一定程度上削弱柱构件的水平承载力,其削弱程度与轴压比、剪跨比、体积配箍率、纵筋配筋率等参数大小有关,强震作用下柱纵筋屈曲会加剧框架结构的层间位移响应。(4)以传统纤维截面分析法为基础,引入修正压力场理论描述钢筋混凝土柱受剪特性,同时考虑纵筋屈曲及P-Δ效应的影响,将柱受力过程分为弯曲控制及剪切控制两个阶段,分别对控制截面受拉区和受压区进行分析,建立了压弯剪共同作用下钢筋混凝土柱荷载-变形分析模型,并根据收集的试验数据验证了所提出模型的有效性。研究表明,不同破坏模式下钢筋混凝土柱的受力机制差异较大,采用所提出的模型能够对其荷载-变形性能进行合理分析。(5)基于截面受力平衡及变形协调分析对钢筋混凝土柱在不同位移延性条件下的受剪承载力进行计算,考察了轴压比、剪跨比、配箍率、纵筋配筋率等参数的影响,结合已有试验数据,提出弯剪破坏钢筋混凝土柱受剪承载力计算公式,弥补了以往研究中对纵筋抗剪贡献考虑不充分的缺陷。研究表明,钢筋混凝土柱受剪承载力与上述参数均有较大关系,与现有规范及研究中的计算公式相比,所提出的公式进一步考虑了纵筋配筋情况的影响,最终计算结果与试验数据吻合程度更好。