C形壳构件的形状类似于生活中常见的钢卷尺,将C形壳构件特殊处理后,因其力学性能突出,在工程上被广泛应用。基于C形壳构件的可恢复性能,本课题组将其与粘弹性阻尼器相结合,提出了一种新型可恢复框架结构体系,该体系将C形壳构件应用于结构底层为薄弱层的框架结构中,可实现震后薄弱底层的快速修复。本文采用试验、有限元模拟以及理论分析等手段对该新型可恢复框架结构体系进行了以下探索性研究。(1)为了解C形壳构件的基本力学性能,本文首先进行了C形壳构件的抗侧性能试验和大变形后的轴压性能试验,建立了C形壳构件弱轴和强轴方向的抗侧承载力公式,并拟合出了C形壳构件弱轴和强轴方向的恢复力模型。(2)在力学性能试验结果的基础上,将基于C形壳构件的可恢复体系应用于一座五层框架结构中,利用有限元分析软件ABAQUS建立底层与相邻层具有不同刚度比的可恢复框架模型,进行有限元动力弹塑性模拟分析。模拟结果表明:当结构的底层和相邻层刚度比相差较大时,结构破坏完全集中在底层,可恢复体系的存在能够提高结构的抗震性能并可实现底层薄弱层的快速修复;经合理的设计,可使建筑结构设计实现“小震不坏,中震、大震均可修”的抗震设防目标。(3)依据相似理论设计并制作了一座可恢复框架结构体系模型,进行了模型振动台试验。试验结果表明:设置基于C形壳构件的可恢复体系可以提高结构的抗震性能,在强震作用下,结构底层破坏比较严重,C形壳构件表面未发生明显变形,其侧向刚度和竖向承载力并未有明显衰退;震后,在可恢复体系的支撑下,可快速替换已发生破坏的混凝土柱,恢复结构的使用功能。(4)将试验结果与有限元结果进行了对比分析,结果表明两种方法得到的模型破坏趋势较为吻合,从而证明了本文中所采用有限元建模方法的可靠性。