底部框架-抗震墙砌体房屋是我国经济发展现阶段所特有的一种结构形式,由于底框结构工程造价低、施工周期短、底层空间布置灵活,在我国中小城镇的临街建筑中有着广泛地应用。然而,底框结构是由底部的框架-抗震墙结构和上部砌体结构组成的混合结构体系,结构竖直向刚度变化大,过渡层受力复杂,抗震性能不够理想。汶川地震中,高烈度区有大量的底框结构发生严重破坏甚至倒塌,其中还出现了底框结构因为在强烈地震作用下扭转而严重破坏的震害现象,这在以往的地震调查中颇为少见。因此,分析底框结构的破坏机理,研究扭转效应的控制因素,对提高底框结构在高烈度区的抗震能力具有十分重要的意义。本文以汶川地震中一栋严重破坏的底框结构住宅楼为例,通过ABAQUS软件建立有限元模型进行弹性和弹塑性时程分析,研究了该栋底框结构的破坏机理和扭转效应产生的原因,并在此基础上设计了一系列对比工况算例进行非线性地震反应计算,研究影响底框结构抗震性能和扭转效应的各种因素,为抗震设计规范地修订和进一步完善提供参考。本文主要完成了以下工作:1.总结了汶川地震中底框结构的震害特征,分析了震害产生的原因,介绍了底框结构与多层砌体结构震害特征的异同。总结了我国抗震设计规范“78规范”、“89规范”、“01规范”和“10规范”中有关底框结构的设计条文规定地发展和变化趋势,并阐述了产生这样变化的原因和对实际工程结构的影响。2.研究了框架填充墙构件的有限元建模方法,在传统的等效对角斜撑模型基础上,根据现场地震调查的结果,提出了一种改进的框架填充墙构件单杆等效斜撑模型的建模方法。通过将数值模拟结果与试验值进行对比,说明本文提出的简化模型建模方法更准确,更符合震害实际,并在此力学模型基础上,通过理论推导给出了填充墙抗剪承载力和实际参与刚度的计算公式。3.以汶川地震中绵竹市天河馨苑4号楼为例,研究了底框结构在高烈度区的破坏机理。对该栋结构进行了震害调查、现场模态测试、结构薄弱楼层判别和侧向刚度比验算,利用ABAQUS软件建立有限元模型进行非线性地震反应模拟,通过分析计算结果阐述了结构因扭转效应造成严重破坏的原因,给出了提高底框结构抗震性能和限制在水平地震力作用下扭转效应的设计建议。4.在已有的震害实例基础上进行变工况设计,建立对比有限元模型并进行非线性地震反应时程分析,从竖直向地震动、平面内刚度不均匀性和竖直向刚度不均匀性三个方面,考察地震动特性与结构特性对底框结构抗震性能的影响,提出了限制结构扭转效应的控制参数,从设计角度给出了加强底框结构抗震能力的措施及建议。