随着时代的进步,单纯从安全层面考虑的结构抗震设计理念逐渐难以满足人们对城市发展的期望。韧性城市概念的提出,将结构抗震理念从传统“小震不坏,中震可修,大震不倒”的“抗震”阶段逐渐发展过渡到注重过程导向,提高城市系统“韧性”的“耐震”阶段。据以往地震灾害资料显示,相比建筑本身结构成本,修复失去使用功能建筑的花费反而更高。从工程学角度来说,提高结构自复位性能,使结构遭受地震灾害后能够具备良好的可恢复能力成为时下抗震设计研究的重点。当下关于结构自复位性能的研究大多围绕钢筋混凝土结构及钢结构展开。然而,我国仍有大量人口居住在以砌体结构建筑为主的乡镇及农村之中。当地居民碍于传统思想、经济条件等因素缺乏抗震设防意识。因此,一种能够经济有效且能够提高砌体结构自复位性能的方法亟待提出。本文通过借鉴自复位混凝土结构、自复位钢结构做法,结合砌体结构自身属性,提出砌体墙构造柱中预置预应力钢绞线技术。研究主要内容如下:(1)根据现有自复位混凝土结构方面研究,总结出影响混凝土结构自复位性能的主要因素:初始预应力大小、墙体尺寸及摩擦阻尼材料设置,为探究影响砌体结构自复位性能因素提供借鉴参考。(2)基于既有的自复位混凝土剪力墙和普通砌体墙试验数据,建立有限元对比模型。对比分析了有限元计算结果和试验结果,验证了混凝土、预应力钢筋及砌体等材料参数设置的合理性。在此基础之上,借鉴影响混凝土自复位性能的因素,结合砌体结构自身性质和有限元分析结果的总结,提出影响砌体结构自复位性能的因素,主要有初始预应力、墙体高宽比、上部荷载、阻尼填充层的设置等。(3)利用ABAQUS软件,建立5片带构造柱普通砌体墙、14片自复位砌体墙的有限元模型,分析了预应力施加大小、高宽比、墙体上部荷载及增设内部阻尼填充层等因素对自复位砌体墙的自复位性能、刚度和耗能能力等的影响及规律。发现预应力钢绞线能够有效改善砌体结构墙体内部应力分布,使结构由原本受力集中在墙体构造柱底部,极易在地震作用下产生柱底被压坏的情况,改变为上下端部受力较大中部受力较小的情况,受力分布变得更为合理。同时,能够减小结构所受应力,使结构所受应力由墙体向构造柱转移。预应力钢绞线的加入能够显著提高结构刚度,刚度的提高与预应力钢绞线配置数量有关,但与预应力施加大小无关。施加的初始预应力越大,墙体自复位性能越好,耗能能力越强,但耗能能力较未加入预应力之前均有所降低;墙体高宽比越大结构刚度越小,自复位能力越弱,耗能能力越强;上部荷载越大墙体刚度越大,自复位性能越好,耗能能力越差;阻尼填充层的加入会提高墙体刚度,降低结构自复位性能,增强墙体耗能能力。从自复位性能角度分析,初始预应力增大2倍,结构残余变形减少约11.22%;高宽比增大2倍,结构残余变形增大约200%;上部荷载增大2倍,结构残余变形减少约77.24%;阻尼填充层的加入会引导致结构残余变形增大约110.77%。(4)基于有限元分析结果,分析了预应力、高宽比及上部荷载大小等因素对墙体相对残余变形量和能量耗散系数的影响规律,获得了变化规律的计算公式。(5)基于既有文献的研究成果,利用回归分析,总结提出自复位砌体墙极限承载力计算公式。基于数值模拟结果的分析,验证了承载力计算公式的合理性。