由于在混凝土施工过程中会发生停歇,施工缝的留置将不可避免。施工缝往往成为了结构上的薄弱地带,影响结构的抗震性能,因此对留有施工缝的框架结构进行试验研究和理论分析是十分必要的。大连理工大学结构实验室结合大连市城乡委员会的科技项目—《钢筋混凝土框架结构施工缝的留设位置和处理方法》,对13根留有施工缝柱和整浇柱进行了伪静力试验。试验考虑了轴压比和施工缝施工质量对单柱抗震性能的影响。在此基础上,还对带有施工缝的两层两跨钢筋混凝土框架进行了拟静力试验,重点考察了施工缝对整体结构性能的影响。本文的研究主要是基于钢筋混凝土单柱低周反复加载试验的成果,对整体浇筑柱和按照规范要求设置施工缝的分期浇筑柱进行非线性有限元分析。通过数值模拟结果与试验结果对比,验证了数值模型在单元和材料本构的选择、约束和荷载设置,以及钢筋和混凝土建模方案的正确性和可靠性。本文采用接触单元模拟施工缝,并对设置施工缝的单柱进行非线性有限元分析。考察轴压比和接缝材料参数对单柱的抗震性能的影响,将单柱的破坏形态、滞回曲线、刚度退化等特征与试验结果对比,确定所选施工缝单元的合理性和可靠性。传统梁柱结构存在大量密集配筋,如果采用分离式建模方式将非常繁琐,而整体式模型无法提取单根钢筋内力分布,本文基于组合式建模原理,开发出组合式钢筋单元自动生成算法。并利用ANSYS的APDL语言进行二次开发,加入弹簧单元,形成考虑粘结滑移的钢筋混凝土组合式模型,并应用于钢筋混凝土框架结构建模中。基于对单柱的数值分析成果,本文对两榀框架结构进行了非线性分析。一榀是一次性整体浇筑,一榀是设置有施工缝的分期浇筑。箍筋和纵筋分别采用整体式和组合式建模,在施工缝附近考虑了纵筋和混凝土之间粘结滑移。在低、中、高三个轴压比下考察结构整体滞回特征、强度和刚度退化,以及施工缝附近局部应力、裂缝分布、钢筋滑移及塑性发展。通过修改材料粘聚力、界面摩擦系数等接触参数来反映不同施工缝处理方式,模拟不同施工缝质量对结构受力性能的影响,计算结果与试验结果进行对比,验证了非线性有限元数值模拟方案的正确性和合理性。为后续考虑施工缝不同留置位置的影响、新老混凝土界面的数值模拟以及钢筋混凝土建模提供参考。