我国在“十三五”规划建设纲要中明确指出,建筑业要推广绿色建筑与绿色施工技术。钢框架结构的装配化过程能够取得发展节能环保产业、化解产能过剩等一举多得之效,而日渐成为工程与研究的热点领域。装配式钢框架结构节点刚度低、整体性差等问题发展为学界研究的重点。然而在目前的工程实践中将结构与土体分开考虑,未详细阐述结构与土体之间的相互作用对结构造成的影响。尤其是我国具有分布广泛的软弱土体,需要对地震作用下软土地基对装配式钢框架结构抗震性能的影响进行详尽的研究。本文基于前人对土体—结构相互作用(SSI)体系的研究,以Drucker-Prager模型作为土体本构,采用无限元单元作为土体截断边界,建立软土地基模型;选用双腹板—底部角钢节点作为装配式框架的半刚性节点,获取该节点的刚度退化模型并利用“Connector”单元描述该模型特征,进而构建整体装配式钢框架。将上述软土地基模型与装配式钢框架模型整合创建软土地基—装配式钢框架相互作用系统(本文中称为RR系统),同时建立刚性地基—装配式钢框架相互作用系统(GR系统)、软土地基—装配式框架相互作用系统(RG系统)、刚性地基—刚接框架相互作用系统(GG系统)。对四类系统进行模态分析以研究其在SSI效应、节点半刚性条件下的动力特性的改变,对四类系统进行动力时程分析以揭示SSI效应、节点半刚性对结构动力响应的影响规律,对四类系统进行静力弹塑性分析以掌握结构受SSI效应、节点半刚性作用时的塑性开展规律以及整体力学性能。对比四类系统模态分析的结果可知,刚性框架中引入装配式结点会导致结构刚度大幅下降,其自振频率减少可达22%以上;刚性地基系统与SSI系统的自振周期差异较大,就前5阶而言,后者为前者的3—5倍;刚性地基系统与SSI系统中上部结构的振型差异较大。对比四类系统的动力时程分析结果可知:(1)SSI效应会导致结构层间位移角、顶点位移峰值均出现增大现象,放大系数最高分别可达2.02、2.01;顶点速度响应则可能增大可能减小;而对于结构顶点加速度以及底部剪力而言,其总体表现为减小的趋势,但随着结构高度增加其减小趋势逐渐减弱,在20层框架中甚至会出现放大现象。(2)节点半刚性对结构动力响应的影响与SSI效应类似,层间位移角、顶点位移峰值也呈现增大趋势,放大系数最高可达2.0、2.16;顶点速度响应较为复杂,无明显规律;低层结构的顶点加速度、底部总剪力会呈现出缩小的趋势,而在中高层建筑中则可能出现剪力增加的情况。(3)当同时考虑SSI效应与节点半刚性的影响时会加剧上部结构位移响应,而对顶点加速度峰值、底部剪力峰值的缩小影响也会放大。对比分析四类系统的静力弹塑性分析结果可知,SSI效应、节点半刚性均会导致结构抗侧刚度的降低,分别减小35.26%、18.75%,但同时也放大了结构出现塑性时的顶点极限位移。结构装配化、SSI效应对结构塑性铰的发展模式无明显影响,均为由梁到柱、由低到高依次出现塑性区域。节点半刚性与SSI效应同时作用会加剧两者对结构响应的放大效应,相对于只考虑节点半刚性的GR系统与只考虑SSI效应的RG系统而言,其抗侧刚度分别减少了27.42%、8.90%。当单独考虑节点半刚性与SSI效应时结构的层间位移角分别放大至0.019、0.02,同时考虑节点半刚性以及SSI效应的影响时,其峰值可达0.023。因而,考虑节点半刚性、SSI效应时都会加剧结构响应,而当两者同时考虑时会导致结构处于更加不利的状态。