分階段屈服金屬阻尼器研究綜述

程 揚(yáng)，許衛(wèi)曉，*，楊偉松，于德湖，張紀(jì)剛

(1.青島理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，青島 266525；2.山東省高等學(xué)校藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)工程建設(shè)與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，青島 266525)

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的要求越來(lái)越高，消能減震技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。消能減震結(jié)構(gòu)具有更好的安全性、經(jīng)濟(jì)性、合理性和適用性。美國(guó)、日本、加拿大、意大利、墨西哥等國(guó)家較早地開展了對(duì)消能減震技術(shù)的研究，各式各樣的阻尼器已應(yīng)用到新建建筑及抗震加固工程中。我國(guó)對(duì)消能減震技術(shù)的研究雖然較晚，卻也隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸應(yīng)用到實(shí)際工程中來(lái)。如北京飯店西樓、上海展覽館、上海黃浦區(qū)某文物保護(hù)性建筑以及全國(guó)各地的中小學(xué)校舍等建筑均采用了阻尼器進(jìn)行消能減震加固。然而，傳統(tǒng)阻尼器因其耗能形式單一已無(wú)法滿足當(dāng)今基于性能設(shè)計(jì)的理念。因此，設(shè)計(jì)出能夠在不同強(qiáng)度地震作用下進(jìn)行分階段屈服耗能的阻尼器成為研究的重點(diǎn)。

本文首先介紹了金屬阻尼器的耗能原理及基于不同類型恢復(fù)力模型的研究進(jìn)展，進(jìn)而闡述了4種不同耗能機(jī)理的分階段屈服金屬阻尼器的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合分階段屈服金屬阻尼器在工程中應(yīng)用的案例，提出今后分階段屈服金屬阻尼器的重點(diǎn)研究方向。

1 金屬阻尼器耗能原理及恢復(fù)力模型

1.1 金屬阻尼器耗能原理

金屬阻尼器主要利用耗能鋼板在地震作用下進(jìn)入彈塑性屈服狀態(tài)產(chǎn)生滯回進(jìn)行耗能，阻尼力主要由耗能鋼板的塑性位移決定，可根據(jù)這一特性將阻尼器設(shè)計(jì)成為在不同強(qiáng)度地震作用下依次進(jìn)行分階段屈服的金屬阻尼器。通過(guò)不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，如受力機(jī)理、截面尺寸、耗能材料的耗能鋼板進(jìn)行組合，形成獨(dú)立的工作段，使其線性疊加出不同的屈服位移，骨架曲線如圖1所示。在輸入結(jié)構(gòu)的地震作用較小時(shí)，由屈服位移小的耗能鋼板進(jìn)行屈服耗能，屈服位移大的耗能鋼板則一直保持彈性狀態(tài)；隨著輸入結(jié)構(gòu)的地震作用不斷增大，逐漸達(dá)到屈服位移大的耗能鋼板的屈服點(diǎn)，最終所有耗能鋼板全部屈服，阻尼器整體進(jìn)入塑性狀態(tài)。

1.2 金屬阻尼器恢復(fù)力模型

恢復(fù)力模型能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)在地震作用中的抗震性能反映出來(lái)，是一種由恢復(fù)力與變形的關(guān)系曲線經(jīng)抽象、簡(jiǎn)化得到的實(shí)用數(shù)學(xué)模型。常見的金屬阻尼器恢復(fù)力模型有：理想彈塑性模型、雙線性模型、Ramberg-Osgood模型和Bouc-Wen模型，如圖2所示，各恢復(fù)力模型的性能特點(diǎn)如表1所示。

表1 各恢復(fù)力模型性能特點(diǎn)對(duì)比

針對(duì)基于雙線性模型的屈曲約束支撐研究方面，王忠平等[1]對(duì)屈曲約束支撐提出了基于雙線性模型的試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)識(shí)別的數(shù)據(jù)處理分析方法。針對(duì)基于Bouc-Wen模型的防屈曲支撐研究方面，高向宇等[2]考慮了基于Bouc-Wen模型設(shè)計(jì)的防屈曲支撐力學(xué)參數(shù)不對(duì)稱、塑性硬化等方面不足的因素，設(shè)計(jì)了6個(gè)防屈曲支撐進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，建立了改進(jìn)的Bouc-Wen模型。李建勤等[3]基于改進(jìn)的Bouc-Wen模型，對(duì)30根防屈曲支撐進(jìn)行了參數(shù)識(shí)別。針對(duì)基于Bouc-Wen模型的阻尼器研究方面，朱旭東等[4]對(duì)開孔式加勁阻尼器進(jìn)行了基于Bouc-Wen模型的參數(shù)識(shí)別研究。針對(duì)基于Ramberg-Osgood模型的阻尼器研究方面，陳云等[5]基于Ramberg-Osgood模型，利用MATLAB軟件對(duì)環(huán)形阻尼器進(jìn)行計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，研究其力學(xué)性能。針對(duì)基于不同模型的阻尼器性能對(duì)比研究方面，李冀龍等[6-7]對(duì)X形和三角形鋼板阻尼器分別基于雙線性模型和Ramberg-Osgood模型進(jìn)行了理論與試驗(yàn)對(duì)比，驗(yàn)證了理論模型的有效性，并分析了誤差存在的原因。王桂萱等[8]利用ANSYS軟件對(duì)基于理想彈塑性模型、雙線性模型和Ramberg-Osgood模型的菱形開洞金屬阻尼器進(jìn)行數(shù)值模擬，研究不同本構(gòu)模型下阻尼器的滯回性能。

基于上述研究可知，對(duì)于金屬阻尼器恢復(fù)力模型的研究已經(jīng)十分成熟，但對(duì)于分階段屈服金屬阻尼器來(lái)說(shuō)，在理論上其恢復(fù)力特征應(yīng)為不同屈服位移耗能鋼板恢復(fù)力模型的線性疊加，具有多段屈服的特性。因此其恢復(fù)力模型可簡(jiǎn)化為多段折線模型。如三折線隨動(dòng)強(qiáng)化恢復(fù)力模型，如圖3所示。從恢復(fù)力模型中應(yīng)能看出分階段屈服金屬阻尼器在不同階段的各級(jí)屈服荷載、各級(jí)屈服位移及各級(jí)剛度等參數(shù)。

2 分階段屈服金屬阻尼器發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 彎曲屈服型

彎曲屈服型阻尼器具有良好的塑性變形能力，屈服位移大，滯回性能穩(wěn)定，能夠利用耗能鋼板等厚度處同時(shí)屈服的特性來(lái)進(jìn)行耗能。目前，國(guó)內(nèi)外大多研究者主要是基于TSAI等[9]研究的X形金屬阻尼器和WHITTAKER等[10]研究的三角形加勁阻尼器(TADAS)來(lái)對(duì)分階段屈服金屬阻尼器展開研究的。XIA，TSAI等[11-12]等經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在加勁阻尼器(ADAS)中平行設(shè)置三角形或沙漏形鋼板，可使得整個(gè)耗能鋼板截面同時(shí)屈服。

在通過(guò)改變耗能鋼板的截面尺寸實(shí)現(xiàn)分階段屈服方面，王曙光等[13]設(shè)計(jì)了一種由2種不同高度的耗能鋼板進(jìn)行組合的分階段屈服型金屬阻尼器，構(gòu)造簡(jiǎn)單，具有良好分階段耗能性能。薛松濤等[14]通過(guò)調(diào)整耗能鋼板的屈服強(qiáng)度和厚度，設(shè)計(jì)了一種具有不同屈服位移的X形彎曲屈服型金屬阻尼器，利用ABAQUS軟件對(duì)其滯回性能進(jìn)行了模擬，如圖4所示。陳云等[15]設(shè)計(jì)了一種環(huán)形分級(jí)屈服金屬阻尼器，由2個(gè)不同尺寸的耗能環(huán)并聯(lián)連接而成，如圖5所示，擬靜力試驗(yàn)和ABAQUS有限元模擬結(jié)果表明：該阻尼器能實(shí)現(xiàn)良好的分階段屈服耗能功能，且滾動(dòng)彎曲的變形模式能充分利用普通Q235鋼材特性。

在設(shè)計(jì)不同數(shù)量的耗能鋼板實(shí)現(xiàn)分階段屈服方面，姜昕[16]提出了一種可調(diào)式的分階段屈服型金屬阻尼器，通過(guò)擬靜力試驗(yàn)和ABAQUS有限元模擬對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明：該可調(diào)式分階段屈服型金屬阻尼器能在同一耗能機(jī)制下實(shí)現(xiàn)分階段耗能，并可通過(guò)增減耗能鋼片的數(shù)量對(duì)其屈服位移和耗能能力進(jìn)行控制。DAREINI等[17]提出了改進(jìn)的三角形加勁阻尼器，該阻尼器由2種間隙尺寸不同的耗能鋼板組成。通過(guò)對(duì)不同數(shù)量的耗能鋼板進(jìn)行組合來(lái)驗(yàn)證其分階段屈服的特性，結(jié)果表明：該阻尼器能在小震及中震作用下進(jìn)行良好的耗能。

在采用不同屈服點(diǎn)的耗能材料實(shí)現(xiàn)分階段屈服方面，辛巖磊[18]設(shè)計(jì)了一種多階段屈服耗能的TADAS，由LYP160(低屈服點(diǎn)鋼材，屈服強(qiáng)度為160 MPa)及Q345兩種不同材質(zhì)的耗能鋼板組合而成，如圖6所示。通過(guò)擬靜力試驗(yàn)對(duì)單板模型和整體模型進(jìn)行研究，并利用ANASY軟件進(jìn)行了驗(yàn)證，闡述了理論推導(dǎo)結(jié)果的適用范圍，并分析了在大變形下產(chǎn)生誤差的原因。

2.2 剪切屈服型

剪切屈服型阻尼器是利用耗能鋼板在平面內(nèi)的剪切應(yīng)變進(jìn)行塑性耗能，使得初始剛度及屈服力得到了極大提高，克服了耗能鋼板在平面外受力時(shí)初始剛度小、承載能力低的缺點(diǎn)。

在采用耗能材料和拋物線開孔實(shí)現(xiàn)分階段屈服方面，范圣剛等[19]以1塊LY120低屈服點(diǎn)鋼材作為內(nèi)側(cè)耗能鋼板，以2塊普通Q235鋼材作為外側(cè)耗能鋼板，并對(duì)3塊耗能鋼板采用拋物線開孔。設(shè)置了2組不同參數(shù)的模型進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)，如圖7所示，結(jié)果表明：新型兩階段耗能裝置的滯回曲線飽滿，耗能性能優(yōu)越穩(wěn)定，分階段耗能特點(diǎn)明顯。

在通過(guò)改變耗能鋼板的截面尺寸實(shí)現(xiàn)分階段屈服方面，尚春方等[20]設(shè)計(jì)了1種由不同高度和寬度組合的開拋物線孔金屬耗能裝置，利用ABAQUS軟件對(duì)單板模型和整體模型進(jìn)行了模擬分析，結(jié)果表明:該阻尼器既能實(shí)現(xiàn)全截面同時(shí)屈服又能分階段屈服耗能。

2.3 軸向屈服型

在結(jié)構(gòu)中增設(shè)防屈曲支撐(BRB)可使得結(jié)構(gòu)的滯回耗能性能更加穩(wěn)定[21-22]，BRB利用內(nèi)核單元在軸心受拉與受壓時(shí)均能達(dá)到屈服而不發(fā)生屈曲，能極大地改善鋼支撐框架的抗震性能[23-24]。但在地震作用下容易沿建筑高度產(chǎn)生殘留的側(cè)向變形和損傷[25-27]。

為使防屈曲支撐在主體結(jié)構(gòu)破壞前進(jìn)行屈服耗能工作，李亮等[28]設(shè)計(jì)了一種二階段屈服方形截面防屈曲支撐，先由無(wú)約束屈服段率先屈服耗能，進(jìn)而整個(gè)芯板進(jìn)行耗能，如圖8所示。設(shè)計(jì)了2組共6個(gè)試件進(jìn)行了靜力往復(fù)試驗(yàn)，并利用ABAQUS軟件進(jìn)行驗(yàn)證及變參數(shù)分析，結(jié)果表明：該二階段方形截面防屈曲支撐分階段屈服耗能能力良好且無(wú)明顯的強(qiáng)度和剛度退化。

為克服傳統(tǒng)防屈曲支撐因其屈服位移過(guò)大難以在主體結(jié)構(gòu)開裂之前進(jìn)行屈服耗能的缺點(diǎn)[29-31]，楊凡[32]通過(guò)將2個(gè)厚度不同的耗能鋼板進(jìn)行串聯(lián)形成相對(duì)獨(dú)立工作段，使得防屈曲支撐具有分階段屈服的能力。同時(shí)，增加了限位裝置，能有效避免工作段因塑性應(yīng)變過(guò)大而產(chǎn)生斷裂，如圖9所示。

為避免樓層變形集中產(chǎn)生層屈服破壞的發(fā)生，PAN等[33-34]提出了一種雙屈服點(diǎn)約束支撐(DYB)，由2個(gè)尺寸不同的普通BRB串聯(lián)而成，通過(guò)增加限制裝置使DYB能依次屈服。由擬靜力試驗(yàn)研究可知DYB能在地震作用下依次屈服耗能，為結(jié)構(gòu)提高附加剛度，有效地避免了薄弱層的出現(xiàn)，如圖10所示。

2.4 彎剪組合屈服型

剪切屈服型阻尼器具有初始剛度較大而屈服位移較小的特點(diǎn)，彎曲屈服型阻尼器則具有初始剛度較小而屈服位移大的特點(diǎn)，兩種耗能機(jī)理形式不同的金屬阻尼器具有各自獨(dú)特的力學(xué)特性，可將兩者的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)合理的方式進(jìn)行組合，實(shí)現(xiàn)分階段耗能的功能。第一階段，剪切屈服型阻尼器因其屈服位移小所以率先進(jìn)行塑性變形耗能，彎曲屈服型阻尼器則因達(dá)不到屈服位移而處于彈性工作狀態(tài)；第二階段，彎曲屈服型阻尼器達(dá)到其屈服位移開始進(jìn)行塑性耗能，與剪切屈服型阻尼器共同參與耗能工作。

基于對(duì)矩形耗能鋼板的力學(xué)性能的研究方面，楊林志[35]設(shè)計(jì)了一種由2塊彎曲耗能鋼板和1塊剪切耗能鋼板呈工字形排列的彎剪組合型金屬阻尼器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)阻尼器兩階段耗能的目標(biāo)(圖11)，并進(jìn)行了擬靜力試驗(yàn)及有限元參數(shù)化分析，推導(dǎo)出了耗能鋼板核心性能參數(shù)理論公式。在對(duì)矩形耗能鋼板形狀優(yōu)化研究方面，劉偉慶等[36]設(shè)計(jì)了一種由矩形加勁剪切耗能鋼板和X形彎曲耗能鋼板組合成的改進(jìn)型分階段屈服金屬阻尼器，如圖12所示，對(duì)其進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究和有限元模擬分析，結(jié)果表明：這種阻尼器具有穩(wěn)定的滯回性能和抗疲勞性能，同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)分階段屈服的耗能機(jī)制。該型阻尼器構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，易于在實(shí)際工程中應(yīng)用。劉鋒[37]研究了上述改進(jìn)型分階段屈服金屬阻尼器[36]的分階段耗能特征，通過(guò)ABAQUS軟件對(duì)各耗能鋼板的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并標(biāo)準(zhǔn)化，確定合理的組合形式，通過(guò)擬靜力試驗(yàn)和有限元模擬表明：該阻尼器耗能能力優(yōu)良、性能穩(wěn)定且分階段耗能效果明顯。DIPTI等[38]設(shè)計(jì)出了一種彎剪組合阻尼器(SAFYD)，由1塊矩形耗能鋼板及2塊X形彎曲耗能鋼板組成，如圖13所示，設(shè)計(jì)了3個(gè)不同端板和腹板尺寸的試件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)研究及有限元模擬分析，結(jié)果表明：該阻尼器性能穩(wěn)定，可充分發(fā)揮分階段耗能的功能。在防止剪切耗能鋼板面外變形研究方面，鄭宏等[39]將X形彎曲耗能鋼板和能防止面外變形的形狀優(yōu)化剪切耗能鋼板組合成為一種加勁的彎剪組合阻尼器，建立了3個(gè)不同形式的有限元模型進(jìn)行分析并研究了開縫形式對(duì)其滯回性能的影響，結(jié)果表明：該新型軟鋼阻尼器的滯回曲線飽滿，屈服后承載力和耗能能力較其他阻尼器形式都有不同程度的提高，腹板開縫后阻尼器延性明顯增大。

3 分階段屈服金屬阻尼器的工程應(yīng)用

3.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

陳云等[40-41]以5層混凝土框架結(jié)構(gòu)的新疆石河子某中學(xué)學(xué)生宿舍樓為原型，取該結(jié)構(gòu)對(duì)稱的左半部分，在拐角處進(jìn)行阻尼器布設(shè)，如圖14所示。利用SAP2000軟件對(duì)該消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行小、中、大震下的時(shí)程分析，結(jié)果表明：增設(shè)阻尼器能明顯減小結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)，避免薄弱層出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)層間均勻變形。姜昕[16]以一個(gè)8層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為原型，建立了一個(gè)純框架結(jié)構(gòu)的無(wú)控模型和在結(jié)構(gòu)梁間設(shè)置分階段屈服金屬軟鋼阻尼器的有控模型，利用ABAQUS軟件對(duì)其進(jìn)行非線性時(shí)程分析，有控模型層間位移明顯減小，剪力分布更加合理。余小鵬[42]采取人字形支撐布置的方法，在單榀鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中安裝了其設(shè)計(jì)的“工形”芯板二階段屈服防屈曲耗能支撐，如圖15所示，給出各屈服段和連接段的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行了位移計(jì)算與校核，結(jié)果表明：該防屈曲耗能支撐能在混凝土開裂前屈服，可大幅降低主體結(jié)構(gòu)損傷。于軍[43]在混凝土框架結(jié)構(gòu)中將“十字形”芯板以單斜桿形的方式進(jìn)行布設(shè)，給出了設(shè)計(jì)的詳細(xì)參數(shù)，如圖16所示。該新型耗能支撐可起到“保險(xiǎn)絲”的作用，有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，且震后便于更換，修復(fù)成本低，工程應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益顯著。楊凡[32]以某大型三甲醫(yī)院病房樓工程為原型進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析，采用雙層X形的布設(shè)方式，布設(shè)多屈服段免斷裂防屈曲支撐。利用SAP2000軟件對(duì)該消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行小震彈性分析，利用ABAQUS軟件對(duì)該消能減震結(jié)構(gòu)進(jìn)行中震不屈服驗(yàn)算以及大震下彈塑性分析。研究表明：多屈服段免斷裂防屈曲支撐能夠在小震下即可為結(jié)構(gòu)提供附加阻尼比，大震下能充分發(fā)揮耗能作用，減小地震能量在主體結(jié)構(gòu)上的累積。潘毅等[44]以某個(gè)6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)為原型，設(shè)計(jì)了3個(gè)結(jié)構(gòu)體系，分別為純框架結(jié)構(gòu)體系、含有普通耗能型屈曲約束支撐的常規(guī)BRB減震體系以及普通耗能型屈曲約束支撐與早耗能型屈服約束支撐組合的兩階段BRB減震體系。利用SAP2000軟件對(duì)3種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行小震、大震作用下的減震性能分析，該耗能減震體系較常規(guī)屈曲約束支撐減震體系剛度和地震作用明顯降低，塑性鉸的發(fā)展得到推遲，有效提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能。

3.2 鋼框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

楊林志[35]以北京市某11層鋼結(jié)構(gòu)的辦公樓為原型，采用人字形方式布設(shè)支撐及兩階段工作金屬阻尼器，建立消能減震結(jié)構(gòu)模型。利用SAP2000和MIDAS GEN軟件對(duì)模型進(jìn)行了多遇地震及罕遇地震作用下的時(shí)程分析。該阻尼器能夠很好地實(shí)現(xiàn)兩階段耗能目標(biāo)，有效消耗大震和小震輸入結(jié)構(gòu)的能量。劉鋒[37]通過(guò)對(duì)2層兩跨、5層三跨以及20層三跨的3個(gè)鋼框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以人字形布設(shè)方式在邊跨上布設(shè)阻尼器形成消能減震結(jié)構(gòu)，進(jìn)行了時(shí)程分析。研究表明：增設(shè)阻尼器能有效提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，實(shí)現(xiàn)基于性能化抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)。同時(shí)，研究了不同支撐形式的工作性能，對(duì)鋼管、H型鋼的2種形式的人字形支撐及普通剪力墻、外圍包鋼板剪力墻的2種形式的剪力墻型支撐進(jìn)行了有限元分析，對(duì)比了各種支撐在不同荷載作用下的側(cè)向位移，提出了分階段屈服型阻尼器在不同情況下能滿足設(shè)計(jì)要求的支撐形式，為阻尼器的施工安裝設(shè)計(jì)提供參考。BARBAGALLO等[45]以PAN等[33-34]設(shè)計(jì)的DYBs為耗能構(gòu)件，利用OpenSees軟件建立了一個(gè)8層鋼框架消能減震結(jié)構(gòu)，DYBs以人字形支撐的形式布設(shè)在模型四周的中間跨上。各層布設(shè)的DYBs能隨輸入地震作用的不同依次發(fā)揮分階段屈服的作用，確保結(jié)構(gòu)發(fā)生一致的變形，避免結(jié)構(gòu)因出現(xiàn)薄弱層而發(fā)生倒塌破壞。辛巖磊[18]以一個(gè)三跨8層鋼框架結(jié)構(gòu)為原型，在結(jié)構(gòu)中間跨以人字形布設(shè)方式布設(shè)支撐及TADAS，設(shè)計(jì)了梁柱截面較小、梁柱截面較大2種純框架結(jié)構(gòu)模型，在純框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上布設(shè)普通鋼支撐的加固結(jié)構(gòu)模型以及阻尼器分別采用傳統(tǒng)TADAS、多階段屈服耗能TADAS的2種消能減震結(jié)構(gòu)模型，利用SAP2000軟件進(jìn)行了多遇地震、設(shè)防地震以及罕遇地震作用下的時(shí)程分析。結(jié)果表明：TADAS能夠很好地達(dá)到預(yù)期的性能化設(shè)計(jì)要求，具有良好的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，在不同的地震水平作用下具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)分階段屈服金屬阻尼器的耗能性能、恢復(fù)力模型、發(fā)展現(xiàn)狀及其在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)及鋼框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用案例進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論。

1) 分階段屈服金屬阻尼器能夠隨輸入結(jié)構(gòu)的不同強(qiáng)度的地震作用進(jìn)行分階段屈服，可有效地解決傳統(tǒng)阻尼器耗能水準(zhǔn)單一的問(wèn)題，充分發(fā)揮耗能作用，將損傷集中在耗能部件上，減少了地震能量在主體結(jié)構(gòu)上的累積，起到為結(jié)構(gòu)提供多一道抗震防線的作用，可在新建建筑抗震設(shè)計(jì)及既有建筑加固改造中推廣使用。

2) 在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，目前仍以傳統(tǒng)金屬阻尼器的恢復(fù)力模型進(jìn)行疊加作為分階段屈服金屬阻尼器的理論依據(jù)。對(duì)于分階段屈服金屬阻尼器的恢復(fù)力模型尚未展開深入的研究，未形成完整的理論體系，下一步從試驗(yàn)和數(shù)值模擬等方面展開系統(tǒng)的研究。

3) 分階段屈服金屬阻尼器在構(gòu)造形式上大多采用改變不同耗能鋼板截面尺寸和數(shù)量、采用不同屈服點(diǎn)的鋼材及不同耗能機(jī)理的鋼板組合來(lái)實(shí)現(xiàn)分階段屈服。改變不同耗能鋼板截面尺寸和數(shù)量會(huì)使得耗能鋼板不能充分得到利用，造成材料浪費(fèi)且構(gòu)造復(fù)雜；采用低屈服點(diǎn)鋼材會(huì)造成制造成本增加，不利于推廣使用；不同耗能機(jī)理的鋼板組合會(huì)存在不同耗能機(jī)理的鋼板的變形能力難以協(xié)調(diào)一致的問(wèn)題。所以，在構(gòu)造形式上，應(yīng)朝屈服截面能得到充分利用、組合形式簡(jiǎn)單合理及盡量使用普通鋼材作為原材料的方向發(fā)展。

4) 在實(shí)際應(yīng)用中，存在安裝位置及連接方式不合理的問(wèn)題，會(huì)造成分階段屈服金屬阻尼器未發(fā)生作用就先于主體結(jié)構(gòu)破壞的現(xiàn)象。應(yīng)選擇在結(jié)構(gòu)的薄弱位置進(jìn)行安裝，使得結(jié)構(gòu)發(fā)生層間一致的變形，確保阻尼器均能發(fā)揮耗能作用。盡可能采用柔性的連接方式，既能減小對(duì)主體結(jié)構(gòu)的作用，又易于震后及時(shí)更換。