我国是世界地震灾害最严重的国家之一,故提高建筑物抗震性能是减轻结构破坏的有效手段。目前,基础隔震是一种常规的被动控制,是提高建筑物抗震性能的有效方式和方法;自隔震结构是不外加隔震装置,通过其自身构件作为隔震构件,降低自隔震层刚度,延长结构的自振周期,使其远离地震动的卓越周期,从而达到降低上部结构地震反应的目的。钢管混凝土柱自隔震结构依靠钢管混凝土柱作为自隔震构件,目前自隔震效能研究较少。因此,以彭州中学宿舍楼自隔震结构为工程背景,通过数值分析手段开展自隔震效能分析,并提出钢管混凝土柱自隔震结构的设计要点。故主要进行了以下几方面的研究工作:(1)结合彭州中学宿舍楼自隔震结构,建立地震作用下钢管混凝土柱自隔震结构的动力平衡方程,通过简化的自隔震结构单自由度模型,探讨关键参数(刚度/等效刚度、阻挡间隙、阻挡位置)对结构加速度、位移的影响规律,研究钢管混凝土柱自隔震结构的隔震机理。在此基础上,结合相关规范提出了钢管混凝土柱自隔震结构的设计要点。(2)为了探讨彭州中学宿舍楼自隔震结构隔震效能,结合其设计图纸和动力测试数据,采用有限元软件建立了彭州中学宿舍楼自隔震结构(简称自隔震结构)和传统钢筋混凝土结构(简称非隔震结构)的非线性有限元模型,选取两条实际地震动和一条人工地震动对上述两个模型进行非线性地震时程反应分析。得出彭州中学宿舍楼自隔震结构能够实现在大震和超大震地震作用下不倒塌,同时能够降低上部结构加速度反应,且钢管混凝土自隔震构件破坏轻。(3)为了探讨碰撞间隙对上部结构的影响,取三组碰撞间隙为25mm、16mm和8mm,建立其非线性有限元模型,分别命名为模型1(即为自隔震模型)、模型2和模型3,并选取两条实际地震动和一条人工地震动对上述模型进行非线性地震时程反应分析。得出阻挡结构起限位作用后能够减小结构一层(自隔震层)层间位移,防止结构倒塌,并随阻挡间隙的减小,限位效果增大;但上部结构加速度和位移反应增大,降低自隔震结构隔震效果。据此可对阻挡间隙的设置给出如下建议和参考:应取大震作用下碰撞位置处位移最大值作为阻挡结构间隙,在大震作用下,阻挡结构不发挥限位作用,保证自隔震结构隔震效果;在极罕遇地震作用下,阻挡结构发挥限位作用,防止结构倒塌。