近几十年来,超越规范设计的大震和特大地震的频繁发生以及地震呈现出连续强震的特点,给结构工程带来了新的挑战。我国现行规范采用延性结构设计,而延性混凝土结构在遭遇超过规范设防水准的强震时,仅能保证结构不倒塌,建筑物已经发生严重的破坏和过大的残余变形,难以修复甚至只能拆除重建。同时,现行规范设计中对大震和长周期地震运动下的结构抗震性能没有充分的研究。为保证新建结构在大震下具有足够的抗震性能且损伤可修复,可恢复结构的概念被提出,可恢复结构至少应该具备以下两个特点:1)稳定的大震响应,即使在高轴压情况下,直到大变形阶段,结构承载能力也不会降低,即结构在大变形下也应该具有正刚性;2)在经历超越现行抗震设计规范规定的设防水准的地震时,控制结构残余变形在2%以内,确保损伤可修复,能快速恢复使用功能。本研究提出采用低粘高强的高强钢棒(HB)作为圆柱主筋,以实现钢筋混凝土柱在大震下的可修复性。进行了6根钢筋混凝土圆柱的低周反复水平荷载试验,分析了纵筋类型、剪跨比、约束方式等因素对试件滞回曲线、承载能力、变形能力和耗能能力的影响;并通过机理分析和数值拟合的方式,建立了自复位混凝土圆柱骨架曲线模型;研究还通过定量评估最大裂缝宽度和残余裂缝宽度来预测地震后受损自复位钢筋混凝土柱修复的可行性。由试验可见,和普通钢筋混凝土圆柱相比,采用HB的钢筋混凝土圆柱表现出明显的二次正刚性,在位移角2%之前最大裂缝宽度仅有1.2mm,残余裂缝宽度仅有0.4mm,在位移角6%之前残余位移角均在2%以内;且抗侧向力提高50%以上,在位移角达到6%时仍表现出良好的自复位能力和抗震性能;而采取了外加钢板约束和HB的组合试件,承载力进一步提高17%,表现出更高的承载力和更好的自复位性能。通过对采用HB的钢筋混凝土圆柱的抗震性能进行研究可见,通过低粘结高强度钢筋的使用,能够有效控制大变形下构件的残余变形,改善结构损伤,实现柱的自复位性,因此HB的使用可以为自复位混凝土圆柱在地震区高层建筑中的发展和应用开辟一条有效且简洁的途径。