被动消能减震技术通过在结构中设置支撑、阻尼器等消能装置,利用支撑和阻尼器的弯曲、摩擦、弹塑性变形等消耗地震能量,从而减少结构的地震响应,达到保护主体结构的目的。阻尼器作为建筑抗震技术的重要组成部分,已经被广泛应用到世界各地的工业和民用建筑当中,并取得丰硕的研究成果。摩擦型阻尼器作为位移型阻尼器和金属阻尼器的亚型,具有造价低廉、结构简单、易于安装更换、性能稳定、不受环境温度影响等优点。转动摩擦阻尼器是摩擦阻尼器的一种,不同于传统的滑动式摩擦阻尼器,其不受量程限制,在大震时不会因为量程问题而失效,可有效地消耗地震能量,具有广阔的应用前景。但是,由于在摩擦阻尼器转矩计算方法、摩擦片力学性能参数与阻尼器转矩关系、高性能摩擦片材料和建筑结构中阻尼器优化布置方案等方面尚存在一些亟待解决的问题,影响了该类阻尼器的市场推广和应用,为了推动该类阻尼器的市场转化,本研究拟利用试验和有限元分析相结合的方法,开展以下几个方面的研究工作:主要研究内容:一,通过理论推导获得转动摩擦阻尼器转矩计算公式,并运用ABAQUS有限元软件对该转矩计算公式进行进一步验证;二,对转动摩擦阻尼器的力学性能进行试验研究,试验过程中主要考察了摩擦片的摩擦材料类型和加载方案对转动摩擦阻尼器力学性能的影响情况,给出最适用于摩擦阻尼器的摩擦材料类型建议;三,提出一种适用于钢框架结构的新型转动摩擦阻尼器。四,基于Open SEES分析软件建立钢框架模型,并对布置转动摩擦阻尼器的钢框架结构进行动力时程分析和优化,考察转动摩擦阻尼器的力学性能和在钢框架结构中的减震性能,获得阻尼器的最合理的设计方案和连接形式。研究结果表明,由Q235、Q345B级钢材制成的摩擦片在试验过程中获得的阻尼器摩擦力学性能不稳定,不利于摩擦阻尼器的设计,因此认为该种材料不是理想的摩擦片材料。但是,如果该种材料在使用前可以进行预处理,如预摩擦等,便可以获得相对稳定的力学性能,并且该类阻尼器的承载力未出现下降现象,可以实现稳定摩擦耗能的目的,可以作为优质的摩擦材料来使用。布置有转动摩擦阻尼器的钢框架,在多遇地震下结构层间位移角下降约为31%,在罕遇地震下层间位移角下降约为30%,并将层间位移角控制在规范限值内。阻尼器滞回曲线饱满,说明在地震作用下转动摩擦阻尼器的耗能性能得到了充分的发挥,摩擦阻尼器对降低结构的地震响应有积极作用。