对结构的地震损伤机制控制是保证结构抗震安全性的有效措施之一。钢筋混凝土(RC)框架结构在多、高层建筑中应用广泛,为了对RC框架结构的地震损伤机制、损伤程度和抗震性能进行控制,本文将纤维增强混凝土(Fiber reinforced concrete,简称FRC)用于框架结构的预期损伤部位(梁端和相邻翼缘板、柱端以及节点核心区),形成一种新型抗震结构。在此基础上,通过试验研究、仿真分析和力学分析,对预期损伤部位采用FRC框架结构的抗震性能、地震损伤机制控制的影响因素以及性能评估指标等进行了系统的研究。主要研究内容和成果如下:(1)对7个带有翼缘板和横交梁的梁柱组合件进行了低周往复水平荷载作用下的试验;分析了预期损伤部位采用FRC带板梁柱组合件的抗震性能以及损伤机制控制影响因素。研究结果表明,与普通RC梁柱组合件相比,预期损伤部位采用FRC材料可以提高带板梁柱组合件的水平承载能力、变形能力、耗能能力,且组合件抗损伤能力明显提高;同时预期损伤部位采用FRC材料可以使组合件更容易实现“强柱弱梁”屈服机制。(2)通过试验和仿真分析,对预期损伤部位采用FRC带板梁柱组合件的地震损伤机制控制参数—柱梁抗弯承载力比和有效翼缘宽度进行了研究。研究结果表明,预期损伤部位采用FRC带板梁柱组合件,其纵梁每侧翼缘宽度为6倍板厚的试件,柱梁抗弯承载力比为1.4时可以实现“强柱弱梁”屈服机制;其纵梁每侧翼缘宽度为8倍板厚的试件,柱梁抗弯承载力比为1.2和1.4,均可实现“强柱弱梁”屈服机制。(3)基于理论分析和试验数据,通过贝叶斯参数估计方法建立了节点核心区的剪应力-剪切应变模型;根据预期损伤部位采用FRC带板梁柱组合件的受力特点,以及FRC材料受拉应变硬化特性,采用力学分析,建立了带板梁端及柱端的弯矩-曲率模型。在此基础上,提出了用于模拟预期损伤部位采用FRC带板梁柱组合件的力-位移模型。结果表明,按本文力-位移模型所得力-位移骨架曲线与试验骨架曲线比较吻合。(4)采用非线性有限元分析方法,通过对21个预期损伤部位采用FRC空间带板框架结构模型的模拟,分析了框架结构中梁、柱和板纵筋的应力和应变值,进一步研究预期损伤部位采用FRC带板框架结构的地震损伤机制影响因素和机理。研究结果表明,空间框架结构的预期损伤部位采用FRC材料可以减小梁纵筋屈服时的框架层间侧移角,推迟柱纵筋屈服和板纵筋屈服,减小板纵筋参与梁抗弯的范围,控制板纵筋应变幅值,进而使得框架结构更易实现“强柱弱梁”机制;增大柱梁抗弯承载力比和框架梁有效翼缘宽度,可以减小梁纵筋屈服时的层间侧移角,推迟柱纵筋屈服,并对板纵筋应变幅值有一定的控制屈服作用,对板纵筋参与梁抗弯的范围没有明显影响,有利于框架结构实现“强柱弱梁”屈服机制;增大柱轴压比可以减小梁纵筋屈服时的层间侧移角,而柱纵筋和板纵筋屈服时的层间侧移角先增大后减小。(5)通过对试验数据的分析,研究了预期损伤部位采用FRC框架结构的损伤程度与选定的性能指标(层间侧移角、层间残余侧移角和柱截面转角)之间的关系;给出了预期损伤部位采用FRC框架结构在不同性能水准时的性能指标限值;通过对8个带板一榀平面框架结构模型进行动力时程分析,研究了预期损伤部位采用FRC框架结构的损伤机制控制方法。结果表明,预期损伤部位采用FRC材料可以推迟框架结构柱铰的出现,对框架结构的整体损伤程度和构件损伤程度都有较好的控制;考虑8倍板厚翼缘宽度,柱梁抗弯承载力比达到1.2,预期损伤部位采用FRC框架结构在8度设防烈度地震作用下满足第4性能水准变形限值,在预估的罕遇地震作用下满足第5性能水准变形限值,在相应的多遇地震作用下结构满足第1性能水准变形限值。