钢构件-混凝土组合结构兼具钢结构和钢筋混凝土结构的特性,通过严谨的设计计算能使这种结构充分发挥钢材抗拉强度高、塑性好和混凝土抗压性能好的特点,使这种组合结构兼备了截面面积小、承载能力和刚度高、抗震性能好、施工速度快、耐火性和耐腐蚀性好的多种优点。摩擦耗能型PEC柱(柱弱轴)-钢梁连接组合框架就是在这种背景下诞生的结构形式:自复位结构(Self-Centering Structure,简称SC结构)属于延性结构,具有良好的抗震性能,在遭遇设计地震作用时,能通过自动复位有效减小层间残余侧移;新型卷边PEC柱是用薄壁钢板焊接成H型钢框架,并在翼缘设置一定长度的卷边并在卷边上按设计尺寸焊接拉结板条,之后在钢框架内部浇砼后形成的新型的组合结构柱,有着尺寸限制小、水平抗侧刚度高、抗震延性好的优点;本文的自复位结构体系就是把SC结构和新型卷边PEC柱通过高强螺杆和辅助耗能连接元件装配成整体,使它们协同作用发挥各自的优点。由于学校结构实验室对于本课题的试验安排滞后,所以本文用有限元软件ABAQUS 6.13以1:2缩尺比例制作两层单跨摩擦耗能型PEC柱(柱弱轴)-钢梁连接组合框架的模型,并采用因素分析法改变高强预拉螺杆初始预应力值、摩擦T形连接件腹板长圆孔的开孔长度、高强预拉螺杆的长度、摩擦力、新型卷边PEC柱顶竖向力等设计参数制作了两大类共9个模拟试件,并分析设计参数对摩擦耗能型PEC柱(柱弱轴)-钢梁连接组合框架的抗震性能的影响规律,通过研究可知:增大高强螺栓的初始预应力可以提高试件的自复位功效;改变T形件腹板的开孔长度可以灵活控制试件进入承压型传力模式的进程;预应力筋的长度对结构的塑性发展有较大影响;增加T形件的摩擦系数会相应提高试件耗能能力;新型卷边PEC柱的二阶效应对结构整体的抗震性能没有较大影响。本文从模型试件的承载力、连接性能、耗能能力、抗倒塌机理和自复位功效等方面比较全面地剖析了摩擦耗能型PEC柱(柱弱轴)-钢梁连接组合框架的抗震性能,其研究的成果将为日后的试验和工程应用做好理论铺垫。