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钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)结构因耐久性不足而损伤破坏,给世界各国人民生命财产安全造成了重大损失。其中由冻融损伤所导致的混凝土力学性能退化问题,目前已得到国内外学者的广泛关注,亦取得了一定的研究进展。然而,仅基于混凝土材料层面冻融损伤的研究成果尚难以客观预测RC构件乃至结构冻融损伤后力学性能与抗震性能的退化,国内外关于混凝土冻融耐久性和构件抗震性能交叉领域的研究亦鲜有报道。因此,开展冻融环境下RC结构的抗震性能研究十分必要和迫切。本文以冻融损伤RC柱的抗震性能研究为切入点,进而延伸至以RC柱为抗侧力构件的RC框架结构抗震性能,具体工作如下:(1)采用人工气候环境加速冻融试验技术,对13根RC柱试件进行冻融循环试验,并观察了该冻融试验制度下材料层面和构件层面的冻融损伤发展过程,进而进行了拟静力加载试验。结果表明:冻融损伤对RC柱的抗震性能影响显著,主要表现在试件破坏形态、滞回曲线、承载能力、变形能力和耗能能力等方面,且不同设计参数下的RC柱抗震性能随冻融损伤的退化规律不同。(2)基于本文及国内外冻融混凝土材料力学性能试验结果,建立不同冻融试验环境下等效冻融循环次数计算方法,提出考虑冻融损伤演化过程的混凝土力学性能退化模型,进而结合纤维截面分析方法,提出冻融损伤混凝土纤维梁柱模型,经验证模拟结果均可基本吻合试验滞回曲线的包络线。(3)基于完好RC构件锚固区域粘结滑移计算方法,通过理论推导建立了考虑冻融损伤演化过程的粘结滑移模型,与冻融钢筋混凝土拉拔试验数据进行了对比验证,进而将所建模型嵌套于零长度纤维截面单元,提出可综合考虑冻融不均匀损伤与粘结滑移效应的RC梁柱构件建模方法,经验证模拟结果与试验滞回曲线吻合较好。(4)收集国内外关于完好RC柱剪切骨架线特征点荷载、位移的计算公式,基于本文所建立的冻融混凝土材料力学性能退化模型,建立冻融RC柱剪切骨架曲线参数计算方法,并修正剪切极限曲线以考虑冻融RC柱受剪能力随水平加载位移的增加而产生的退化效应,通过剪切弹簧单元引入本文已建立的考虑滑移效应的纤维梁柱数值模型中,提出适用于弯剪型或剪切型破坏的冻融RC柱数值模拟方法,经验证模拟结果与弯剪型破坏冻融RC柱试验滞回曲线吻合较好。(5)提出RC柱破坏模式的划分方法以及不同破坏模式下RC柱抗震性能指标的选取方法,根据材料损伤程度划分RC柱的抗震性能水平,进而基于已建立的考虑冻融损伤演化的RC柱数值模拟方法,考虑冻融损伤程度与设计参数的耦合效应,通过推覆分析建立冻融RC柱破坏模式判别方法以及不同破坏模式下抗震性能指标退化模型,最后考虑材料力学性能的不确定性,采用蒙特卡洛抽样方法建立冻融RC柱构件的易损性曲线。(6)以按照我国现行规范设计的RC框架结构为研究对象,考虑影响结构抗震性能的主要参数,设计了6个不同设防烈度与层数的典型RC框架结构,基于考虑冻融损伤演化效应的梁柱纤维模型建立不同冻融循环次数下各典型结构的数值模型,通过输入调幅后的地震动记录集实现对各典型结构的概率地震需求分析,并根据冻融RC柱构件易损性模型确定相应RC框架结构不同破坏状态阈值,最终得到冻融损伤RC框架结构的地震易损性曲线。