（河北工程大学土木工程学院， 邯郸 ０５６０３８）

摘要： 提出了一种新型减振摇摆结构体系，通过在外附摇摆钢框架与原框架连接节点处设置阻尼器，形成外附耗能摇摆钢框架结构。 设计制作了外附耗能摇摆钢框架结构缩尺模型，并对其进行了振动台模拟试验。 通过分析结构在不同工况下的动力特性、加速度、位移响应，得到了结构的最大楼层加速度和层间位移减震效果以及阻尼器的耗能情况。 结果表明：外附耗能摇摆钢框架结构多节点耗能有效减轻了结构的地震响应，加速度均方根减震系数最高达到 ４９􀆰 ６％，最大层间位移减震系数达到 ６８％，避免了层间变形集中，使层间变形趋于均匀，提高了框架结构的耗能能力。 外附耗能摇摆钢框架结构能够有效减轻震害，具有可更换、方便施工的特点，在建筑物的抗震加固中有着良好的应用前景。

关键词： 外附摇摆钢框架； 消能减震； 抗震性能； 振动台试验

中图分类号：ＴＵ３７５􀆰 ４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００２⁃８４８Ｘ（２０２２）１４⁃００９２⁃０６

ＤＯＩ：１０􀆰 １９７０１ ／ ｊ􀆰 ｊｚｊｇ􀆰 ２０２００７７５

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓｅｉｓｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ

ＳＨＥＮ Ｊｉｎｓｈｅｎｇ，ＬＩＵ Ｌｉｗｅｉ， ＪＩＡ Ｓｈａｏｚｈｕｏ， ＰＥＮＧ Ｎｉｎｇｎｉｎｇ， ＮＩＥ Ｑｉａｎｐｅｎｇ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈａｎｄａｎ ０５６０３８， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ⁃ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｃｋｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ． Ｂｙ ｓｅｔｔｉｎｇ ｄａｍｐｅｒｓ ａｔ ｔｈｅｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｊｏｉｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ｆｒａｍｅ， ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｆｏｒｍｅｄ． Ａ ｓｃａｌｅｄ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ， ａｎｄ ａ ｓｈａｋｉｎｇ ｔａｂｌｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｓｔ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｉｔ． Ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ， ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｏｒｋｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｔｈｅｍａｘｉｍｕｍ ｆｌｏｏｒ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒ⁃ｓｔｏｒｙ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅ ｄａｍｐｅｒ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ⁃ｊｏｉｎｔ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ ＲＭＳ ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｅａｃｈｅｓ ４９􀆰 ６％， ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｓｈｏｃｋ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｒｅａｃｈｅｓ ６８％． Ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ａｖｏｉｄｅｄ， ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｌａｙｅｒ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｎｄｓ ｔｏ ｂｅ ｕｎｉｆｏｒｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄ． Ｔｈｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｖｅ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ｄａｍａｇｅ ａｎｄ ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｒｅｐｌａｃｅａｂｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ａｎｄ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔ ｉｎ ｓｅｉｓｍｉｃ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｏｆ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｅｒｎａｌ ｓｗｉｎｇ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ； ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ； ｓｅｉｓｍｉｃ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ； ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ ｔｅｓｔ