本文介绍了消能部件的概念和作用,总结了国内外不同连接构件与不同阻尼器连接构成的消能部件的相关研究,突破消能部件大多只考虑了单向地震响应的研究现状,推进消能部件双向地震下抗震性能的研究,以揭示消能部件在双向地震作用下的受力情况以及力学性能。由于阻尼器在框架受到双向加载时在平面外方向会产生变形以及较大的内力,即平面内和平面外方向会形成合力,根据屈服准则的原理,阻尼器受到平面外作用改变了自身屈服变形条件,阻尼器在平面内的力学性能会发生变化。设计了四种不同阻尼器并采用ABAQUS进行了不同角度的加载,研究每种阻尼器不同加载角度下阻尼器的平面内方向以及平面外方向的力学性能。阻尼器在不同角度加载下其平面内和平面外方向力学性能会发生改变,其中平面外刚度较大的阻尼器变化较小。当平面外方向所受力越大阻尼器力学性能变化越明显,建议阻尼器试验进行双向加载。阻尼器在平面外方向拥有一定的力学性能,在进行结构消能减震设计时建议阻尼器参数双向输入。设计了位移型阻尼器(团队研发的钢管铅阻尼器)并得出了阻尼器的力学性能,根据阻尼器的力学参数设计了支墩,支墩和阻尼器构成消能部件,并设计了空框架。采用ABAQUS对带框架的消能部件进行了单向以及双向的位移加载,得出了消能子结构受到不同加载方式下消能部件的变形以及产生内力差异,消能子框架发生相同加载位移,双向加载时支墩有两个方向的内力并且耦合后较单向加载大,双向加载作用下支墩更容易达到屈服应力,并利用ETABS结构分析软件进行了验证。消能子结构在双向加载作用下消能部件在平面外方向会产生较大变形和内力,且平面外方向内力远大于单向加载的情况,这是大部分研究在进行消能子结构模拟和试验时忽略的一点。设计了支墩和支撑并采用两种平面外方向刚度不一样的阻尼器分别构成消能部件,根据消能部件的高度按照罕遇地震下框架位移限值利用ABAQUS对消能部件进行了单向以及双向的位移加载。双向加载下平面外刚度较大的阻尼器所受到的平面外方向位移较小,验证了前面对4种阻尼器进行力加载的原理,相反,当阻尼器平面外方向变形较小则连接的支撑和支墩的平面外方向变形会较大,平面外方向受力也会更大。支撑的平面外方向刚度较小,双向加载下采用支撑连接的消能部件的力学性能较单向加载变化不大,支墩平面外方向刚度较大,双向加载下采用支墩连接的消能部件较单向加载发生下降,即阻尼器相对连接方式拥有足够平面外方向刚度能够保证其力学性能。支墩的平面外方向承载力和支撑的平面外方向稳定性是保证阻尼器耗能的关键。根据混凝土结构设计原理得出了支墩平面外承载力验算方法,考虑大挠度以及小挠度理论推导出支撑平面外方向稳定性验算公式。结合前面消能部件的分析对所设计的支墩进行了平面外承载力验算以及设计的支撑进行了平面外稳定性验算,针对验算不足给出了设计改进措施。针对目前结构消能减震设计的流程进行了改进。对某一5层教学楼进行了考虑消能部件平面外地震响应的设计分析。根据结构需求设计了阻尼器,在双向加载下得到阻尼器平面内和平面外力学性能。输入阻尼器参数时分考虑和不考虑阻尼器平面外方向力学性能。考虑阻尼器平面外力学性能结构的初始周期和楼层刚度会发生变化,结构产生的位移角会降低。提取了阻尼器和支墩受力和变形,考虑阻尼器平面外力学性能更真实反应了阻尼器的地震响应。考虑阻尼器平面外参数时,结构梁柱在罕遇地震下产生更大内力。