自复位铅黏弹性阻尼器是一种新型的耗能减震装置,该装置不但能耗散地震输入的大多数能量,而且能在地震过后使结构复位到初始位置或者弹性变形范围内,可有效减小结构层间位移过大而造成其构件破坏。然而,目前研究的大多数阻尼器存在构造复杂,安装成本过高、可更换时间周期短等缺点,导致在实际工程中难以推广应用。本文提出一种新型自复位黏弹性阻尼器,介绍该阻尼器的构造及工作机理,采用ABAQUS建立有限元模型,对该新型阻尼器进行变参分析,研究该阻尼器的耗能性能,并对布置该阻尼器的六层钢框架结构进行反应谱分析和动力时程分析。本文主要研究内容和结论如下:(1)简要概括了阻尼器在国内外的研究现状,分析了目前研究的不足。提出了一种新型自复位铅黏弹性阻尼器,核心部分包括复合黏弹性层、上下连接端板、剪切钢板、约束钢板、铅芯,新型阻尼器的复位部分利用铅芯在变形过程中的动态恢复和再结晶属性,使阻尼器达到自复位的特点。耗能部分包括约束钢板、剪切钢板和橡胶材料。该阻尼器具有构造简单,受力机理明确的优势。(2)对已有试验的铅黏弹性阻尼器,利用有限元软件ABAQUS建立该铅黏弹性阻尼器的有限元模型,进行低周往复加载,将模拟结果与试验结果进行对比。结果表明:两种曲线吻合较好,验证了模型建立的合理性和可靠性。(3)对本文提出的新型自复位铅黏弹性阻尼器进行性能研究,并进行变参分析,主要研究铅芯直径、铅芯形心间距、橡胶材料的剪切模量、复合黏弹性层面积、复合黏弹性层总厚度、单层薄钢板与单层橡胶厚度比,获得这六个参数对自复位铅黏弹性阻尼器的复位性能和耗能性能的影响规律。结果表明:铅芯直径、橡胶剪切模量、复合黏弹性层面积、单层薄钢板与单层橡胶厚度比对该阻尼器的耗能能力影响显著,而铅芯形心间距对该阻尼器的耗能能力影响较小;建议复合黏弹性层总厚度的合理取值范围为22~30mm,厚度比取值范围宜控制在0.34~0.69之间。(4)在多遇地震作用下,分别对原钢框架结构、布置该新型自复位铅黏弹性阻尼器的钢框架结构和布置普通阻尼器的钢框架结构进行对比,对这三种结构的层间位移和层间位移角进行对比。结果表明:布置阻尼器的两种受控结构,其层间位移和层间位移角减小显著,而且布置该新型自复位铅黏弹性阻尼器的钢框架结构,与布置普通阻尼器的钢框架结构相比,层间位移和层间位移角平均减小了12.4%和5.4%,这表明该新型阻尼器比普通阻尼器优越。(5)在罕遇地震作用下,对布置普通阻尼器的钢框架结构和布置该新型阻尼器的钢框架结构,分析对比了这两种受控结构的顶层最大位移和顶层最大加速度时程变化曲线。结果表明:布置该新型阻尼器的钢框架结构与布置普通阻尼器的钢框架结构相比,顶层最大位移和顶层最大加速度分别减小了12.6%和33.1%,这表明该新型阻尼器应用在钢框架结构中不但能有效耗散地震能量,而且能有效减小原结构的地震响应。通过对布置该新型阻尼器的钢框架结构和布置普通阻尼器的钢框架结构的阻尼耗散能量进行分析,结果表明:布置该新型阻尼器的钢框架结构与布置普通阻尼器的钢框架结构相比,阻尼耗能分别占总输入能量的50%、20%左右。这说明,布置该新型阻尼器可明显耗散结构的地震能量,使结构获得良好的抗震效果。