结构抗震试验结果表明,钢筋混凝土(RC)框架构件在地震作用下由钢筋滑移效应引起的变形可占总变形的30%以上。对于低轴压比构件,该变形甚至与弯曲变形比重相当。因此,此钢筋滑移效应在RC框架结构的抗震有限元分析中不容忽视。在RC结构的抗震传统有限元分析中模拟钢筋滑移效应需要额外增加单元(弹簧单元或零长度截面单元等),这往往造成单元数量过多,数值分析耗时,求解难以收敛以及建模过于繁琐等一系列问题。本文提出了考虑钢筋滑移效应的纤维模型,建立了模拟RC构件中钢筋滑移效应的抗震分析高效模拟方法,并初步考察了钢筋滑移效应对RC框架结构抗震能力的影响。主要研究工作和成果如下:(1)假定将RC构件的钢筋滑移效应等效到钢筋应变中,建立了考虑滑移效应的钢筋应变计算式,进一步提出了考虑钢筋滑移效应的双线性钢筋应力应变本构模型,该模型可考虑混凝土轴心抗压强度、钢筋直径、钢筋屈服强度和构件截面高度对RC构件中钢筋滑移效应的影响。随后提出了考虑钢筋滑移效应的纤维模型,由此便建立了以纤维模型为基础的RC结构考虑钢筋滑移效应的抗震分析高效模拟方法。(2)选取了48根不同设计参数的RC柱,采用多尺度试验数据对所提考虑钢筋滑移效应的纤维模型(所提纤维模型)进行验证,并采用传统纤维模型和已有考虑钢筋滑移效应的零长度纤维模型的模拟结果作为辅助验证。通过48根RC柱的对比结果对所提纤维模型和零长度纤维模型进行性能评估,并分析不同RC构件设计参数对所提纤维模型性能的敏感性。结果表明:在构件和截面层次上验证了所提纤维模型具有较好的精度和可靠性。所提纤维模型的推覆系数、刚度比、弯矩比、退化系数的平均值分别为0.129、1.256、0.991、16.456,而零长度纤维模型的推覆系数、刚度比、弯矩比、退化系数的平均值分别为0.134、1.085、0.986、11.295。(3)设计了一典型RC框架结构,基于所提纤维模型和传统纤维模型建立了4个框架有限元模型,考察了框架梁和框架柱的钢筋滑移效应对整体结构抗震能力的影响。结果表明:与框架梁的钢筋滑移效应相比,框架柱的钢筋滑移效应对整体框架结构抗震能力的影响更为显著。在罕遇地震水准作用下,框架柱的钢筋滑移效应可增大结构最大层间位移角约40.9%。因此,在RC框架结构进行罕遇地震作用下的变形验算时,建议应考虑构件的钢筋滑移效应,至少应考虑框架柱的钢筋滑移效应。(4)进一步设计了9个RC框架结构,基于所提纤维模型和传统纤维模型建立了18个框架有限元模型,分析了不同结构设计参数(结构设防烈度、结构层数、结构长宽比)下RC框架柱的钢筋滑移效应对整体结构抗震能力的影响。结果表明:框架柱的钢筋滑移效应对结构最大层间位移角的影响基本随结构设防烈度的提高而逐渐增大,随结构层数的增加而逐渐下降,随结构长宽比的增大而逐渐下降。