随着经济和科技的不断进步和发展,各种致火因素日渐增多,建筑火灾时有发生且比例逐年上升。经历火灾后,钢筋混凝土结构的承载力、刚度和强度等力学指标显著降低,但通过适当的加固和修复,大多数火后钢筋混凝土结构仍可具有一定的承载力及抗震能力,可以继续使用。这种方式符合绿色环保及可持续发展战略的号召。由于实验设备及实验手段的局限性,有关火后钢筋混凝土结构加固及抗震性能的成果和报道较少,本文通过火后钢筋混凝土框架节点的受力模型和加固模型,运用有限元软件模拟分析火后节点及其加固修复后的抗震性能,主要的研究内容如下:(1)利用传热学的基本知识、分析原理和材料的热工性能,通过ABAQUS建立了钢筋混凝土的温度场模型,对火灾温度场的全过程进行有限元分析。受火升温时,梁、柱截面内部温度的升高相对滞后于截面外部,表现为温度从结构截面的外部向内非线性逐渐降低。降温初期,梁柱截面外侧温度快速降低,而内部各点温度慢速增长。(2)根据有限元理论和材料的性能参数建立火后节点抗震有限元模型,对钢筋混凝土框架节点进行了滞回曲线、骨架曲线、耗能、强度退化及刚度退化曲线等方面的数值计算。结果表明:未受火和不同受火时间下,节点弹性阶段承载力几乎不变,而极限承载力在受火后将出现不同程度的降低。计算结果与实验数据比对,有较好的模拟效果。(3)对火灾后采用粘钢和碳纤维布加固节点的抗震性能进行模拟计算,分析加固节点在不同轴压比、受热时间、加固厚度下的滞回曲线、骨架曲线、极限承载力、延性系数、耗能的变化趋势,以及混凝土及钢板的应力分布。相比于火灾后未加固节点,随着加固厚度(层数)的增加,加固节点的极限承载力提高,但延性和耗能表现为先增大后减小,节点由最初的梁端塑性破坏逐渐发展为节点的局部脆性破坏。随着轴压比的增大,钢板和碳纤维布加固节点的极限承载力表现为先增长后减小,而延性、耗能都呈下降趋势。(4)对比分析钢板和碳纤维布加固节点在不同加固参数影响下的抗震效果,结果表明相同轴压比下宜采用钢板加固,较长受火时间时宜采用碳纤维布加固,两种加固方式下节点的加固厚度都不宜过大,通过对比分析为实际工程加固提出有效建议。