近年来,随着全球工程抗震水平的不断提升,由地震造成的房屋倒塌和人员伤亡的数量已经大幅下降,这说明现代抗震设计方法已基本实现了“大震不倒”的设防目标。然而,传统的抗震结构体系多采用延性结构,在震后往往会产生较大的不可恢复变形,不仅导致建筑使用功能中断,还给震后修复带来极大困难,造成了高昂的经济代价和时间成本。为此,国内外学者近年来陆续提出了一些具有震后自复位功能的结构与构件,通过运用各种恢复机制,帮助结构在地震后免于修复或稍加修复即可恢复初始设计功能,自复位支撑就是其中一类。本文提出了一种新型基于预压碟簧的自复位拉索支撑系统(Pre-Pressed Spring Self-Centering Cable Brace,PS-SCCB),由自复位系统、耗能系统和拉索组成,其中,自复位系统采用预压碟形弹簧组;耗能系统采用摩擦机制;拉索轻质、高强,作为支撑构件应用于结构时可减小结构地震响应。采用理论分析、试验研究和有限元模拟相结合的方法,研究了 PS-SCCB的滞回性能。主要工作如下:(1)阐述了 PS-SCCB的构造和工作原理,理论推导了其荷载—变形公式,建立了启动荷载与结构侧向变形之间的关系,提出了能量耗散和等效粘滞阻尼比的计算方法,探讨了控制参数对PS-SCCB力学行为的影响。(2)对PS-SCCB的拉索、自复位系统和耗能系统等3个子系统进行了循环加卸载试验,结果表明,高强钢绞线具有承载力高、弹性变形能力强的特点,在PS-SCCB加载过程中始终保持弹性;基于碟簧组的自复位系统在循环荷载作用下始终保持弹性,没有出现残余变形和刚度损失,具有稳定的工作性能;摩擦系统在经历多次加载后几乎没有摩擦力损失,具有较好的耐久性。螺栓扭矩与摩擦力基本呈线性关系。(3)对PS-SCCB整体构件进行了循环加卸载试验,结果表明,当碟簧组预压力不小于摩擦力时,PS-SCCB能够实现完全自复位;反之则PS-SCCB无法实现自复位。PS-SCCB在多次加载后螺栓出现了松动,对耗能不利,通过二次拧紧螺栓可迅速恢复PS-SCCB的耗能能力。当碟簧受力接近弹性极限时,PS-SCCB将出现刚度强化,但轻微的刚度强化不影响PS-SCCB的自复位性能。(4)建立了 PS-SCCB的有限元模型,通过模拟结果与理论分析相对比验证了模型的正确性,研究了不同摩擦力和碟簧组预压力组合对PS-SCCB滞回性能的影响。