连梁作为剪力墙结构的关键部件,直接影响剪力墙与连梁之间的内力分配,进而影响剪力墙结构体系在地震作用下的损伤分布和破坏模式。为了实现基于性态的抗震设计,并实现震后快速恢复使用功能的要求,可更换的消能连梁在剪力墙结构体系中的应用越来越广泛。位移相关型消能器主要利用软钢在大变形下屈服耗能以及金属界面之间摩擦耗能。在消能器构造上,目前应用广泛的软钢消能器已由原始的矩形钢板消能片逐步发展为各种不同的形状并拥有不同的组合耗能方式,取得了极大的进步和发展,但上述消能器耗能原理单一,且由于单个耗能片耗能能力有限,为实现较好的减震效果需要更大的使用空间,经济性较低。同时也缺乏针对仅根据理论公式设计的常见的剪切型钢阻尼器其真实滞回性能与破坏方式是否与理论计算相符的对比试验研究。此外,关于如何在实际工程项目中合理布置消能连梁并选择阻尼器参数的问题,目前虽已有学者提出诸多优化设计方法,但各个学者观点差异较大,且目前尚无学者在具体工程案例中从减震原理出发,通过方案对比总结不同减震指标减震效果。为解决以上问题,本文的主要工作如下:第一大部分首先总结了消能减震装置发展现状,介绍了消能减震技术的概念和消能减震装置的耗能原理以及分类并介绍了常见几种减震装置的具体构造和应用并重点介绍了消能连梁技术的发展历程以及目前存在的问题。第二大部分提出一种安装在连梁中部的新型软钢铅芯复合消能器,该阻尼器将软钢和铅芯屈服耗能和摩擦耗能同时应用其中,进一步提高了消能器的耗能能力和效率。消能器中包括多组消能组件,可以增大截面惯性矩和抗弯刚度,通过新型的构造方式可以避免消能器在弯矩作用下边缘消能片的过早破坏,并且消能器各个部件之间的螺栓连接使该复合消能器具有优秀的参数可调性并易于模块化装配,也便于地震作用后消能器的维修和更换。本文根据实验结果计算了阻尼器的承载力和阻尼比并给出了阻尼器屈服力、屈服位移、阻尼比等关键参数的计算方法,便于设计人员调整阻尼器参数,设计出符合设计要求的阻尼器。第三大部分针对目前应用最为广泛的剪切型钢阻尼器进行对比试验研究。针对现有阻尼器设计过程中,在满足相同的屈服力和屈服位移的设计要求可有多种构造组合方式的背景下,设计了六组阻尼器以研究阻尼器高度、腹板强度和焊缝宽度等对阻尼器滞回性能及破坏方式的影响。试验结果表明,根据理论计算设计的阻尼器虽然具有相同的屈服力和屈服位移时,但理论计算结果与试验结果有很大差异。腹板高度过大可严重影响腹板钢材发挥效应,设计时应严格控制腹板高度。剪切型钢阻尼器各部件连接焊缝质量,尤其是翼缘与连接板,腹板与连接板之间焊缝严重影响阻尼器破坏形态,为避免焊缝开裂导致刚度突变并将破坏集中于腹板,应着重增加以上部分焊缝厚度。第四大部分主要研究在高层剪力墙结构中进行消能减震设计时阻尼器参数和位置的优化问题。本章节通过改变阻尼器刚度、位置和数量等参数进行方案对比以研究以上参数变化对结构层间位移角、剪力和加速度的影响及减震规律。计算结果表明,阻尼器刚度、实际位移和布置位置等通过影响结构自振周期并产生不同的附加阻尼比以影响减震效果,减震设计时应仅在受剪力较大的位置处布置阻尼器,并通过调整阻尼器刚度使阻尼器屈服力与多遇地震下结构弹性位移对应,使阻尼器设计极限位移与罕遇地震下结构弹塑性层间位移对应。在实际减震设计时应通过调整阻尼器刚度参数并合理选择阻尼器布置位置以最大化阻尼器为结构带来的附加阻尼比,并适当增大结构自振周期,降低结构受力,从而实现最优减震效果。消能减震结构的技术经济性分析结果表明消能器的设置虽使造价略有增加,但换来的是抗震能力大幅提高。第五大部分为结论和展望。首先归纳了本文的研究内容及相关结论,最后提出展望。