在强烈地震作用下,结构发生正反方向的往复运动,所以结构的地震破坏本质上是由低周疲劳累积损伤引起的,因此研究结构地震作用下的低周疲劳损伤非常重要。对于桥梁等结构的墩柱,低周反复荷载下可能会发生弯曲破坏、弯剪破坏和剪切破坏,目前对弯曲破坏墩柱的低周疲劳性能进行过一些研究,对弯剪破坏研究不多。另外,影响墩柱破坏形式的因素众多,缺乏对弯剪破坏墩柱弯曲性能和剪切性能相关关系的研究,弯剪破坏墩柱水平承载力计算结果与试验偏离程度较大。鉴于此,本文进行了钢筋混凝土墩柱的低周反复试验,研究了弯剪破坏墩柱的低周疲劳损伤性能;基于钢筋混凝土墩柱弯剪破坏机理的分析,提出了新的弯剪破坏水平承载力计算方法。本文主要研究内容和结论如下:(1)进行了 23根方形弯剪破坏墩柱的拟静力试验,研究了不同循环次数(同一位移幅值下分别循环3、10和20次)的变幅和等幅往复荷载下墩柱的低周疲劳性能。试验表明:在低周反复荷载作用下,试件累积滞回耗能和破坏时的循环次数随位移幅值的增大而减小,在临近破坏时其强度和刚度退化严重,随荷载循环次数的增加试件残余变形增大。(2)基于本文试验和文献中的试验结果,建立了弯剪破坏钢筋混凝土墩柱低周疲劳寿命与侧移角的关系,建立了墩柱非线性低周疲劳累积损伤破坏的准则,在此基础上提出了地震作用下钢筋混凝土墩柱低周疲劳累积损伤的评估方法。计算表明,由于考虑了结构构件的地震反应历程,本文提出的方法比单一的位移指标更能反映结构构件的地震损伤。(3)定性分析了钢筋混凝土墩柱弯曲破坏向剪切破坏转化的过程,分析了影响弯曲破坏向剪切破坏转化的设计参数,包括剪跨比、纵筋配筋特征值、配箍特征值和轴压比;建立了以这些参数为变量的墩柱水平承载力曲线下降点和最终破坏点的位移延性系数计算公式。结果表明,采用弯曲分析的纤维法计算墩柱弯曲控制段的水平承载力,采用本文确定的曲线下降点和最终破坏点计算剪切控制段的水平承载力,由此得到的弯剪破坏钢筋混凝土墩柱的水平承载力曲线与试验得到的滞回曲线包络线吻合很好。(4)墩柱构件总侧向变形由弯曲变形、滑移变形和剪切变形三种变形分量组成,通过对其材料本构关系和各分量变形机制的研究,以墩柱塑性铰区转角作为弯曲和剪切破坏的控制准则,考虑荷载循环次数引起的强度和刚度退化影响,建立了钢筋混凝土墩柱的整体受力变形分析模型。分析表明,采用本文模型计算的荷载-变形曲线与试验滞回曲线吻合较好,适用于考虑循环退化效应的弯剪破坏墩柱非线性分析。