我国现存大量的1990年以前设计的老旧钢筋混凝土(Reinforced Concrete)框架结构(以下简称“RC框架”),它们在强震的潜在威胁下存在着巨大的安全隐患,需要对其进行加固以提高其整体抗震性能,满足现行规范中“强柱弱梁”和“大震不倒”的基本要求。随着近年来耗能减震技术的飞速发展,结构抗震设计理念也在不断更新,使用内嵌式消能支撑加固RC框架由于具有施工快捷,对原结构改动小,造价相对低廉,并且能够在给结构附加较大刚度的同时大幅提高结构耗能能力等优点,得到了工程界和学术界的广泛关注。但是,试验研究表明,增设内嵌式支撑会对既有框架的节点核心区附近梁柱附加较大的轴力、剪力和弯矩。在大震尤其是巨震作用下,上述附加力会致使支撑跨框架结构的受力状态和变形能力与纯框架结构相比发生显著变化,从而降低结构延性,导致支撑提前失效甚至结构整体垮塌。此外,随着结构抗震试验的大型化和复杂化,液压伺服作动器传统的单闭环反馈控制往往难以实现多自由度结构拟动力和拟静力试验对多作动器协同控制的复杂需求,造成现有的多自由度支撑框架的抗震试验在多维边界条件模拟方面存在困难。针对上述问题,本文基于混合控制试验方法开展了锚块式支撑连接的抗震性能研究,主要研究内容及结论如下:(1)为了降低支撑附加力对既有RC框架结构抗震性能的不利影响,本文提出了一种新型的钢板-混凝土组合结构锚块式支撑连接(以下简称“锚块式支撑连接”),用于在加固工程中连接既有RC框架和消能支撑。提出了锚块式支撑连接的具体构造,基于力学分析和ABAQUS有限元计算结果提出了锚块式支撑连接的简化力学模型,并对其破坏模式进行了仿真。(2)为了在多层支撑框架的抗震试验中更加真实、准确地实现加载控制目标,分别提出了用于拟静力试验多作动器轴向协同控制加载的“力-位移双闭环混合控制方法”和拟动力试验精确按照试件位移控制加载的“外接LVDT双闭环混合控制方法”。此外,还研究了上述混合控制方法在MTS793平台中的具体实现方式和外环PI控制器的设计方法。通过一系列试验证明,混合控制方法能够解决多自由度抗震试验中的诸多复杂控制问题,具有很强的可操作性和较高的精度。(3)为了对比研究锚块式支撑连接框架和锚板式支撑连接框架的抗震性能,制作了三榀1/2缩尺,两层一跨的RC框架模型,其中一榀未加固,一榀采用锚块式支撑连接和防屈曲支撑加固,一榀采用传统内嵌式钢锚板和防屈曲支撑加固。基于外接LVDT双闭环混合控制方法,使用课题组编制的HyTest混合试验平台对上述三个试件进行了多遇地震和罕遇地震作用下的拟动力试验研究。试验结果表明,多遇地震下层间位移角无法满足规范要求的RC框架在采用防屈曲支撑加固后能够实现“小震不坏、大震不倒”的性能要求;HyTest混合试验平台具备开展多自由度RC结构的拟动力试验的能力,操作简单,性能稳定;外接LVDT双闭环混合控制方法能高效的完成拟动力试验的精确加载;在多遇地震和罕遇地震作用下,锚块式支撑框架和锚板式支撑框架的整体抗震性能基本相同。(4)为了深入研究锚块式支撑连接在结构层间位移角较大时的滞回表现,探索锚块式支撑连接框架的破坏模式,进一步揭示锚块式支撑连接在降低附加支撑的不利影响和保护节点方面的作用和效果,在拟动力试验基础上,使用了更为合理的基于混合控制方法的新加载制度对三个震损试件开展了拟静力试验研究,从滞回性能、强度/刚度退化、延性、耗能、破坏现象、防屈曲支撑表现和应变测量结果等方面对比分析了锚块式支撑连接框架和锚板式支撑连接框架的抗震性能。试验结果表明,锚块式支撑连接能够更好的保护既有结构支撑跨的梁柱和节点,降低支撑附加力对既有结构的不利影响。此外,本文提出的基于混合控制的拟静力试验加载制度能较为真实的还原结构在地震作用下的表现。