历次大地震均导致大量钢筋混凝土框架结构破坏或倒塌,给人们的生命和财产安全造成很大的威胁。通过调查地震灾区钢筋混凝土框架结构的灾害发现,框架结构底部几层柱破坏严重,柱端出现大量塑性铰,结构屈服机制与抗震设计期望的“强柱弱梁”屈服机制不一致。影响框架结构屈服机制的因素有很多,其中一个重要因素就是土与结构相互作用下独立基础对上部结构的约束能力。为了研究土与结构相互作用对混凝土框架结构抗震性能的影响,首先本课题组基于Winkler地基模型设计了一套模拟地基装置,接着对一个二层二跨的独立基础-框架子结构试件开展了模拟地基下的拟静力试验,分析了试件在考虑地基土作用后的抗震性能。采用ABAQUS软件建立模拟地基上独立基础-框架子结构有限元模型,采用线性接地弹簧单元来模拟地基土对基础的作用,将计算得到的荷载-位移曲线、结构屈服机制、结构损伤、钢筋应力与试验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性和适用性。在此基础上通过约束独立基础底面自由度来建立底层柱固支条件下的框架子结构有限元模型,将计算结果与模拟地基条件下的有限元计算结果进行对比,分析结果表明:考虑土与结构相互作用后,结构承载力降低,水平侧移增大,独立基础对柱脚约束减弱,柱脚损伤减轻,结构三层柱端损伤更加严重。基于前文建立的独立基础-框架子结构有限元模型,开展了有限元参数拓展分析,研究不同参数影响下结构的承载力与变形性能、屈服机制以及破坏形态。分析的参数有:独立基础底板配筋率、基础高度、基床系数以及柱轴压比,分析结果表明:基础底板配筋率、基础高度、基床系数以及柱轴压比减小时,独立基础对柱脚约束减弱结构承载力减小,结构三层柱端损伤更为严重,当基础底板配筋率较小或柱轴压比较大时,结构破坏时,基础底板抗弯钢筋屈服,结构屈服机制发生改变。