自复位耗能支撑作为一种新型有效的减震技术手段,具有良好的耗能效果和结构残余位移控制等优点。本文在前人的研究基础上,提出了一种新型自复位变摩擦耗能支撑,该支撑兼具自复位和耗散能量作用的同时,可以根据受到荷载的大小实时地改变自身摩擦力大小。又因为该支撑的特殊构造,不同设计参数下支撑具有不同的力学滞回性能,这也保证了支撑能适用于多种工况。本文针对该支撑的主要研究内容及结论如下:(1)自复位变摩擦耗能支撑材料本构模型在有限元软件中的二次开发。对该支撑的构造形式和工作原理做了详细阐述,并介绍了支撑理论力学模型,借助有限元软件OpenSees的开源平台编写相关代码,完成了在单轴材料库中对自复位变摩擦耗能支撑材料本构模型的添加;对材料杆件单元力学行为进行有限元模拟,结果表明模拟值、理论值和试验值高度吻合,验证了二次开发的材料模型可以用于对支撑的理论分析。(2)基于开发模型的支撑参数性能分析。支撑弹性体弹性系数、摩擦钢板长度、摩擦接触点挠度和摩擦系数等都是影响支撑滞回性能的主要因素。其中,弹性体弹性系数的增大会导致支撑变摩擦特性减弱,而支撑耗散的能量基本保持不变,支撑能够承受的荷载增大;随着摩擦系数的增大,支撑耗能、割线刚度和等效阻尼比都呈现大幅度增加的趋势;摩擦钢板长度减小,支撑表现出更好的变摩擦效果,摩擦接触挠度越大,支撑能够承受的荷载越大。(3)支撑力学试验及相关参数性能研究。设计加工出支撑实体构件,其中弹性体选用高强拉簧。试验结果表明支撑滞回曲线都为“旗帜型”,随着位移的增大,支撑变摩擦效果增强,支撑滞回曲线逐渐呈现“喇叭状”;选用弹性系数较大的高强拉簧时,支撑能够承受的荷载增加而支撑耗散的能量基本不变;增大摩擦接触点挠度和摩擦系数,滞回曲线更加饱满;从各试验工况和支撑疲劳试验结果来看,该支撑具有良好的自复位功能和抗疲劳能力。(4)自复位变摩擦耗能支撑钢框架的抗震性能参数分析。自复位变摩擦耗能支撑钢框架的抗震性能优于传统自复位耗能支撑钢框架和传统钢框架,能实现结构的“可恢复功能”等目标。罕遇地震作用下,各层支撑耗能充分且展现出了一定的变摩擦效果。对比支撑在结构中的不同布置位置,结果显示当支撑布置在结构的(2)(3)轴即中间榀时,结构具有良好且稳定的抗震性能。适当增大支撑的第一刚度和预拉力有利于结构抗震性能的提升。当摩擦钢板长度取200mm~300mm时,支撑的经济性和适用性效果俱佳且最有利于发挥支撑的减震作用。