地震是危及人类生命财产安全最严重的突发性自然灾害之一,我国许多大城市位于断层附近或地震带中,历次震害表明,位于地震活动区或地震断裂带的高层建筑可能受到来自于近场地震或近断层地震的严重危害。我国目前的抗震设计规范对近场地震的考虑还不完善。在上述背景下,本文围绕钢筋混凝土结构在近场地震作用下的抗震性能展开研究,集中在近场地震极端灾害条件下的钢筋混凝土结构的试验模拟和计算分析,包括考虑桩-土-结构体系相互作用的子结构拟动力试验方法,不同场地条件下结构反应的规律和易损性分析。本文设计了一个下部结构采用桩基础的八层钢筋混凝土框架结构,取底部两层和基础为试验子结构,利用试验室内大型土槽进行了缩小比例的拟动力试验。该试验方法以Penzien桩-土相互作用模型为基础,建立了一种考虑桩-土-框架结构相互作用的计算模型,该计算模型采用自由场输入。在试验过程中,通过传感器获取下部结构状态信息,利用这些测试信息作为反演分析的基础数据,确定桩-土工作状态,实时修正模型中的桩土参数而完成拟动力试验。这一试验方法是土-桩-结构动力相互作用试验研究的一个新的尝试,试验证明,本文建议的试验方法能够较好的反映桩-土的真实状态而完成拟动力试验。通过试验得出:(1)近场地震作用下结构的反应远大于相同峰值的普通中远场地震下结构的反应,力和位移曲线均表现出强烈的脉冲特征,高强度的速度脉冲使结构产生了很大的永久变形,结构的滞回曲线呈现典型的非对称残余位移;(2)考虑桩土相互作用后,基础的变形显著增加了结构的顶端位移,其中地基土体的粘塑性使桩基础发生不可恢复的转角,而这大大增加了结构的顶端残余变形,这对于高层建筑,二阶效应的影响将会非常显著。对于近场地震作用下的结构,需对整个桩-土-结构系统做出综合分析,才能得到更加接近实际情况的结果。对不同层数的框架结构和剪力墙结构进行了有限元模拟计算,考察不同场地条件和不同地震加速度记录对结构响应的影响。对比结构顶点位移、速度以及加速度发现:(1)相同地震记录作用下,考虑桩土相互作用后,顶层位移峰值响应增大,且场地越软,顶层位移响应越大;(2)顶层加速度响应规律与位移响应不一致,上部结构层数较少时,场地越软,顶层加速度放大系数越小,而上部结构层数较多时,场地越软,顶层加速度放大系数越大;(3)结构顶层地震加速度时程曲线的傅里叶谱峰值明显左移,对应周期变长,且不同频率的峰值有增加和降低,可见场地土对地震记录的放大作用和滤波作用明显。分别对比框架结构和剪力墙结构的层间位移和层间剪力桩-土相互作用影响系数发现:(1)同一结构其场地越软,则影响系数越大大;(2)对于框架结构:当楼层较少时,结构层间位移和层间剪力影响系数变化幅度较小,随层数的增加,底层层间位移影响系数增大,中间楼层剪力影响系数增大;(3)对于剪力墙结构:底部层间位移和剪力影响系数较大,上部楼层影响系数较小,随着楼层数增加,底部最大影响系数增大。按场地条件和震中距进行分类并收集了大量的地震记录,对不同层数的钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构在不同地震加速度记录下进行了 IDA分析。IM指标选择峰值地面加速度PGA,DM指标选择层间最大位移角θmax。计算得到了16%,50%,84%的分位线,并获得了不同结构在的OP、IO、LS和CP四项性能点,根据IDA分析结果进行了易损性分析。相同PGA的近场地震作用下结构失效概率比远场地震要大,且结构层数越多,场地越软,失效概率越大。近场地震作用下,结构失效概率对场地类型的敏感性比远场地震大。