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消能减震结构在地震荷载下可有效增加结构的阻尼，减小地震下结构响应。随着一些消能构件的技术逐渐成熟，消能减震结构的应用越来越广泛。防屈曲支撑作为一种构造简洁、工作性能稳定、耗能能力强的金属屈服型耗能装置，构件层面上的研究已逐渐成熟。已有的试验研究已说明防屈曲支撑与钢筋混凝土框架协同工作良好，可使防屈曲支撑充分发挥其抗侧力和屈服耗能的能力。但其结构层面上和设计层面上的研究尚需深入，现有的试验研究也缺乏结构层面上的动力试验。本文充分借鉴防屈曲支撑技术已有的研究成果，对防屈曲支撑应用于钢筋混凝土框架中的结构中，即混凝土框架-防屈曲支撑结构，对在结构设计过程中会产生的力学模型、设计方法、构件设计、分析模型参数、结构响应等问题进行研究。主要工作包括以下几个方面: 1.在防屈曲支撑构件试验研究基础上，对已有的构件试验结果中显现出的防屈曲支撑滞回特性进行了系统归纳，提出一种可满足防屈曲支撑滞回特性的数学模型。通过对该模型参数拟合的研究，以模型参数的大小量化了防屈曲支撑的各个滞回特性的变化趋势和范围。在Abaqus软件中成功通过二次开发程序使得该数学模型可在结构有限元分析中得以实现，为防屈曲支撑在结构分析和设计中提供了力学模型。 2.防屈曲支撑不同于其他消能构件，其自身直接会为结构提供刚度，不仅影响结构的自振周期，还会增大结构弯曲型变形的变形特征。研究了框架-防屈曲支撑结构的弯曲型变形特征的机理，分析出结构的弯曲型变形会影响到防屈曲支撑的层间抗侧刚度、层间屈服时机等关键设计参数。给出了考虑弯曲型变形下防屈曲支撑相关设计参数的计算方法和公式，从而得到框架-防屈曲支撑的层间弯剪模型，为结构的简化分析和用于直接基于位移的设计方法提供了结构简化模型。 3.对混凝土框架-防屈曲支撑结构中的支撑安装构造形式、连接段设计、预埋件设计进行了说明。通过改进斜压场模型，对防屈曲支撑对框架节点的影响做了几组全过程分析:分析出不同屈服力的防屈曲支撑对梁柱节点的影响范围和趋势。对混凝土框架-防屈曲支撑结构的周期折减系数进行了研究，通过考虑填充墙非线性的迭代计算方法来研究周期折减系数问题。研究表明防屈曲支撑结构的周期折减系数与其设防目标位移相关，文中给出了建议取值。为防屈曲支撑应用在混凝土结构中的具体设计问题提供了设计参考和研究方法。 4.基于某钢筋混凝土框架-防屈曲支撑工程结构，进行了振动台试验研究。对试验模型的简化、设计、试验分析进行了讨论和研究，包括对缩尺后的防屈曲支撑进行了重新设计，避免了一些因构件尺寸缩小而带来的问题。试验结果表明结构模型的位移响应与设计的目标位移相近，模型中防屈曲支撑的工作状态、屈服时机、滞回耗能也均与设计相符。从结构模型各水准工况后的自振特性分析以及混凝土框架的裂缝开展来看，框架损伤较少，防屈曲支撑对结构控制起到了一定的作用。 5.为了对比框架-防屈曲支撑结构与其他结构形式的地震响应差异，同时也需比较出消能减震结构的优势，分别完成了纯框架结构、混凝土框架-普通钢支撑结构两组对比试验。高烈度地震荷载下，防屈曲支撑结构的阻尼比高于其他两种结构模型。框架-普通钢支撑结构表现出:前期抗侧力能力强，中期可一定程度地耗散地震能量，后期后劲不足的特点。而防屈曲支撑结构可以保持一个稳定的工作状态，对结构响应的控制也是稳定的。