目前，国内外建筑的抗震设计基本采用抗倒塌的设计思想，该思想可以使建筑充分耗散地震量、不发生倒塌，通过框架梁端形成外移塑性铰使梁端发生较大的屈曲变形来耗散地震能量^[1-3]。这种以破坏结构主体来耗能的抗震方式通常会使结构震后产生不可逆的较大残余变形，使得结构在后续余震中的抗震性能难以保证，震后建筑的功能难以及时恢复，震后结构主体的修复工作也非常困难且造价过高^[4]。1994年美国北岭地震中大量建筑严重受损，地震及震后修复工作共造成超过150亿美元的巨大损失^[5]。建筑物的残余变形对居民生理、心理及维修成本也有较大的影响，研究表明：居民可以接受的残余变形为0.5%。当残余变形达到1.0%时，他们会感到头晕及恶心；当残余变形超过0.5%时，结构修复成本甚至大于重建成本^[6]。

一直以来，我国遭受的地震灾害都比较严重。新中国成立后的唐山、汶川、芦山、雅安等多次大地震不仅初始震级高，而且后续高震级余震频发，造成大量人员伤亡的同时，众多的功能性建筑由于毁坏严重而失去原有的使用功能，以至城市功能瘫痪，医疗、通讯、供水供电等重要民生工程得不到及时恢复^[7]。这给灾区人民的安置及救助带来巨大的难题，灾区后续的重建工作也异常困难。

由以往地震灾害损失及灾后恢复工作可知，传统的抗倒塌设计方法已难以满足当前建筑抗震及灾后功能恢复的各项需求。目前所需的抗震设计方法不仅应采用新的耗能方式保证结构主体的震后完整性，而且应使结构主体震后具有很小的残余变形或者没有残余变形，使结构在震后稍加修复甚至免于修复便能快速恢复其功能性。

2002年，倡导地区可持续发展国际理事会在联合国可持续发展峰会上首次提出韧性城市(resilient city)的概念，要求城市中的建筑要具有很好的抗震韧性，也就是使建筑同时具备抵抗地震作用和震后快速恢复使用功能的双重能力^[8-9]。2009年，随着“可恢复功能抗震城市”概念的提出，国外科研人员率先开始结构抗震设计研究由抗倒塌设计向可修复设计转变的探索^[10]。2020年，我国《“十四五”规划和二〇三五年远景目标的建议》明确指出建设韧性城市，强调城市建筑除应具备一定的常规抗震性能外，还应具有震后快速恢复使用功能的能力，其核心思想就是按照结构预先设定的设防目标，通过控制结构震中的耗能方式及位置、震后残余位移及损坏程度，使结构震后在可修复范围内快速恢复其使用功能。如今，震后可快速恢复功能逐渐成为国内外抗震设计领域重点关注的新方向。

具有自复位、耗能功能的结构是实现震后可快速恢复功能的理想结构形式。将复位耗能构件引入框架梁柱节点中，其连接应具有构造简洁少占空间、安装便捷易替换等特点，这对梁柱主体构造形式有很高的要求。装配式钢结构梁柱节点采用高强螺栓现场装配，其H型钢梁腹板两侧空间充裕，非常适合安装附加构件，而且其具有低能耗、少污染、快速施工、建材可循环利用、节约资源等优点，是我国大力推广的全寿命周期绿色建筑形式^[11]。将附加复位构件、耗能构件与装配式钢框架相结合，可形成装配式自复位耗能钢框架结构。该结构可通过附加复位构件调节框架节点的初始刚度(调节施加的预应力大小，可使框架节点的性能等同于刚接节点)，为结构复位提供所需的回复力，自动消除结构震后的残余变形；通过附加耗能构件耗散地震能量，保护结构主体不受损害，保证结构在后续余震中的抗震性能；使结构震后稍加修复或无须修复便能快速恢复其使用功能^[4]。目前该方向已成为国内外学者重点研究的热点之一。

本文拟对自复位耗能钢框架梁柱节点的研究现状进行综述，分析其存在的不足之处，指出今后需要进一步深入研究的关键问题。

1.   自复位耗能钢框架梁柱节点研究现状

目前关于自复位耗能钢框架梁柱节点的研究主要集中在附加复位构件和附加耗能构件种类的选择、节点与钢框架的连接构造及节点所在整体结构的性能化设计几个方面。

1.1   自复位耗能钢框架梁柱节点的构造组成

关于自复位耗能钢框架梁柱节点的研究最早开始于20世纪90年代，其构造形式主要为：将预应力拉索^[12]应用于钢框架来提供回复力，使其震后实现自复位的功能；将耗能角钢^[13-16]、耗能棒^[17-18]作为耗能构件来耗散地震能量，保护框架主体震中不受损害。

目前，附加耗能构件增添了槽孔摩擦耗能器^[19-23]、防屈曲的耗能钢板^[24]、沙漏型销钉耗能装置^[25]等形式；复位构件的种类已扩展到形状记忆合金(shape memory alloy, SMA)^[26-28]、碟簧^[29-30]等形式。

1997年，Garlock等^[12]率先将钢索与铰接钢框架相结合，通过对钢索施加预应力为结构提供回复力，形成自复位拉索预应力钢框架构造形式，并完成相关典型节点的试验研究。在后续的研究中，Ricles等^[13]、Garlock等^[14-16]以低屈服点角钢作为附加耗能构件，进一步提出自复位拉索预应力角钢耗能钢框架结构，其梁柱节点构造如图 1所示。

图  1  附加角钢耗能预应力梁柱节点^[13-16]

Figure  1.  Additional angle steel energy dissipation prestressed beam column joints^[13-16]

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2002年，Christopoulos等^[17]提出一种以耗能棒作为附加耗能构件的自复位预应力拉索钢框架结构，并对该结构梁柱节点的缩尺模型进行试验研究，结果表明：对比传统焊接节点，该类型节点具有更好的强度和稳定性。2009年，Chou等^[18]提出一种耗能棒预应力索钢框架梁柱节点，并进行足尺模型的滞回加载试验，结果表明：该节点梁柱主体在加载过程中均保持弹性状态，预应力钢棒可有效消除耗能钢棒引起的残余变形。该节点构造如图 2所示。

图  2  带耗能棒的预应力梁柱节点构造^[18]

Figure  2.  Construction of prestressed beam-column joints with energy dissipation rods^[18]

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2003年，Rojas^[19]提出一种在框架梁翼缘处安装摩擦耗能器的预应力索钢框架结构，并对其进行抗震分析、设计及评估。结果表明：该结构始终保持弹性状态，预应力索作为附加复位构件可提供足够的回复力，摩擦耗能器可提供优异的耗能能力。

2005年，Rojas等^[20]提出一种将摩擦耗能器安装在梁翼缘外侧的预应力索钢框架梁柱节点，该节点构造如图 3(a)所示，试验研究表明：节点连接处产生转角时，摩擦耗能器滑动耗能，预应力索被拉伸提供回复力。2008年，Kim等^[21]提出一种摩擦耗能型预应力索梁柱节点，节点构造如图 3(b)所示。摩擦耗能器采用高强螺栓连接，摩擦面上加设不锈钢和无石棉有机(nonasbestos organic, NAO)材料以增大摩擦力，研究表明：预应力索可实现节点的刚性连接，为摩擦耗能器通过轴向滑动提供稳定耗能能力。

图  3  翼缘摩擦耗能的自复位预应力钢框架2种节点构造^[20-21]

Figure  3.  Two types of structures for self-centering prestressed steel frames with flange friction energy dissipation^[20-21]

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2009年，Iyama等^[22]对2种预应力索摩擦耗能梁柱节点的地震反应进行对比分析。2种节点的不同之处在于摩擦耗能器的布置位置：一种对称布置在梁上下翼缘处，另一种仅布置在梁下翼缘处。研究结果表明：对称布置摩擦耗能器的梁柱节点截面更加经济合理。

2009年，Wolski等^[23]对7个钢梁下翼缘布置摩擦耗能器的预应力钢绞线梁柱节点进行滞回加载试验研究，考察耗能器布置位置对楼板功能的影响，结果表明：钢绞线通过施加预应力为节点提供了可靠的自复位能力，上下翼缘布置的耗能角钢及摩擦耗能器为节点提供了稳定的耗能能力。节点构造如图 4所示。

图  4  梁下翼缘摩擦装置的预应力梁柱节点细部构造^[23]

Figure  4.  Detailed structure of prestressed beam-column joint with friction device at the lower wing edge of the beam^[23]

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2009年，Chou等^[24]提出在梁下翼缘加腋式耗能的自复位梁柱节点，并对该节点进行试验研究，试验及节点构造如图 5所示。该节点的加腋式耗能方式有2种：一种为防屈曲耗能构件，另一种为十字形耗能构件。结果表明：2种加腋方式均能实现耗能构件的稳定耗能，节点可通过预应力索实现自复位功能。

图  5  下翼缘加腋式耗能的预应力索梁柱节点试验^[24]

Figure  5.  Experimental study on energy dissipation of prestressed beam-column joint with haunches on the lower flange of the beam^[24]

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2011年，Rofooei等^[26]将形状记忆合金应用于钢框架节点连接中，采用有限元软件建立多个多层整体结构模型，并进行动力时程分析。结果表明：对比于同尺寸的刚接框架结构，采用形状记忆合金梁柱节点的结构，其层间位移角无明显减小、基底剪力减小明显。

2013年，Vasdravellis等^[25]提出一种腹板由沙漏型销钉连接的预应力棒摩擦耗能钢框架节点，构造如图 6所示。研究表明：该新型节点自复位及耗能能力均很强，节点加载结束后的残余变形很小。

图  6  腹板沙漏型销钉耗能的预应力节点构造及试验照片^[25]

Figure  6.  Structures and experimental photos of prestressed joint with energy dissipation of hourglass type pins on the web^[25]

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2011年，吕西林等^[31]基于可修复设计思想，对自复位耗能结构及可替换构件结构进行综述，提出“可恢复功能结构”的抗震设计概念。

2013年，王一帆等^[32]对3个上下翼缘均设置摩擦耗能器的预应力索梁柱节点的抗震性能进行有限元模拟分析，研究摩擦面滑移系数、消压和摩擦弯矩的比值对该节点抗震性能的影响。结果表明：该节点的耗能能力与滑移系数成正比，复位能力与消压弯矩和摩擦弯矩的比值成正比。

2013年，张爱林等^[33]、张艳霞等^[34]基于国内外可恢复功能的预应力索钢结构的研究，提出可恢复功能装配式预应力索钢框架梁柱节点构造，该节点在梁腹板处采用长槽孔式摩擦耗能器耗能，采用预应力索连接中间两端及柱子部分来提供回复力，并对该梁柱节点进行有限元软件分析、试验和理论研究。结构表明：该节点具有稳定的耗能及良好的复位能力，该梁柱节点构造如图 7所示。

图  7  装配式预应力索钢框架梁柱节点构造及变形示意^[33-34]

Figure  7.  Structure of beam-column joint and deformation of cable prestressed prefabricated steel frame^[33-34]

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2018年，李灿军等^[27]提出一种摩擦耗能型形状记忆合金(shape memory alloy，SMA)杆自复位梁柱节点，将SMA杆引入节点来提供回复力，通过NAO摩擦耗能器为节点提供稳定的耗能能力。应用有限元软件建立节点微观分析模型，对节点滞回性能进行多个参数分析。结果表明：增大SMA杆的直径及预拉力可有效提高节点的自复位能力，NAO摩擦片具有稳定的摩擦性能，该节点构造如图 8所示。

图  8  摩擦耗能型SMA杆自复位梁柱节点构造^[27]

Figure  8.  Structures of friction energy dissipative SMA rod self-centering joint^[27]

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2018年，Fang等^[28]提出一种由SMA螺栓连接的自复位端板式梁柱连接节点，并对其抗震性能进行试验验证。结果表明：加载过程中，当上下翼缘的SMA螺栓被拉伸后和中部的SMA垫圈被压后，二者均具有强劲的回复力，节点可实现震后的自复位，节点构造如图 9所示。

图  9  SMA连接的自复位节点构造^[28]

Figure  9.  Structures of self-centering joint connected by SMA^[28]

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2020年，贾子涵等^[35]提出一种长槽孔耗能板耗能的预应力索方钢管混凝土柱-钢梁节点，通过在耗能板上开设长槽可以有效减小节点的复位抗力。对该节点抗震性能进行有限元模拟分析，研究节点破坏形态、抗震性能、自复位性能及耗能能力，节点构造如图 10所示。研究表明：该节点滞回曲线呈双旗帜形，加载过程中节点耗能基本由开槽耗能板提供，初始预应力值越大节点复位能力越强。

图  10  长槽孔板耗能的自复位节点构造^[35]

Figure  10.  Structures of self-centering joint with slotted energy dissipative plates^[35]

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2020年，王先铁等^[29]提出一种带预应力钢索、狗骨削弱型耗能板的自复位方钢管混凝土框架，该框架由钢管混凝土柱、钢梁及带耗能钢板的自复位梁柱节点组成。对3榀缩尺框架模型进行低周往复荷载试验，研究节点的抗震及复位性能，结果表明：该框架在大震层间位移角下仍具有良好的复位及耗能能力，该框架典型梁柱节点具体构造如图 11所示。

图  11  带预应力钢索、耗能钢板的自复位方钢管混凝土框架^[29]

Figure  11.  CFST column-steel beam steel frames with prestressed steel cables and energy consuming steel plates^[29]

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2020年，王一心等^[30]将碟簧、耗能角钢引入方钢管混凝土柱-H型钢梁节点，提出一种自复位角钢耗能的方钢管混凝土柱-H型钢梁节点，建立该节点的精细化有限元模型，并对其进行参数分析，研究碟簧初始预压力、碟簧数量及组合方式对此类节点抗震及复位性能的影响。节点构造如图 12所示。研究表明：加载过程中，耗能角钢随钢梁转动产生拉压变形耗能，碟簧组的初始预压力越大，节点自复位能力则越强，钢棒的轴向刚度会影响节点的初始刚度。

图  12  自复位方钢管混凝土柱-H型钢梁连接节点构造^[30]

Figure  12.  Structures for self-centering CFST column to H-beam joint^[30]

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2021年，Chen等^[36]提出一种转动式摩擦耗能自复位钢框架节点，该节点将碟簧组件布置在一个可以随框架转动的钢杆件中，为结构提供复位所需的回复力；在梁根部安装一个转动式摩擦铰为结构提供耗能能力，该节点构造如图 13所示。设计缩尺模型进行低周往复加载试验研究，结果表明：摩擦铰符合节点转动的变形模式，并且可以提供稳定的耗能能力，下部碟簧组可以通过锚杆产生压缩变形为节点提供有效的回复力。

图  13  转动式摩擦耗能的自复位钢框架节点构造^[36]

Figure  13.  Structure of beam-column joint in self-centering rotating friction energy dissipation steel frame^[36]

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2021年，王先铁等^[37]将楔形装置、耗能钢棒及预应力钢绞线引入方钢管混凝土柱-钢梁节点，提出一种自复位耗能方钢管混凝土柱-钢梁节点，并对该节点的缩尺试件模型进行滞回加载试验，考察初始预应力、钢棒直径等因素对节点受力性能、复位及抗震性能等的影响，该节点构造如图 14所示。研究表明：增大耗能钢棒的直径，节点耗能能力及承载能力随之提高；提高钢绞线的初始预应力值可有效增大节点的复位能力。

图  14  带楔形装置的自复位方钢管混凝土柱-钢梁节点构造^[37]

Figure  14.  Structures of self-centering CFST column-steel beam joint with a wedge device^[37]

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2022年，朱丽华等^[38]采用碟簧代替钢绞线，提出一种碟簧自复位摩擦耗能梁柱节点，给出该节点的详细构造，并对该节点的力学性能进行理论及有限元验证分析，节点构造如图 15所示。结果表明：该节点的滞回曲线为旗帜形，节点具有良好的复位及耗能能力、碟簧装置的预压力与节点的残余变形成反比。

图  15  碟形弹簧自复位梁柱钢节点构造^[38]

Figure  15.  Structures of dish spring self-centering joint^[38]

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2023年，李万润等^[39]提出一种高强螺栓连接的自复位耗能钢框架梁柱节点，并对设置该节点的钢框架结构体系的抗震性能进行有限元模拟分析，该节点构造如图 16所示。研究表明：相对传统刚接框架，该自复位耗能节点的框架结构具有更小的震后残余变形、其最大层间位移角满足生命安全水准要求。

图  16  高强螺栓连接的自复位梁柱钢节点构造^[39]

Figure  16.  Structure of self-centering beam-column steel joint connected by high-strength bolts^[39]

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1.2   自复位耗能钢框架整体结构性能化设计方法

由于自复位耗能钢框架结构的设计思想与传统框架结构有着本质的不同，二者对应的耗能方式、破坏模式、设计原则等均有很大的差别。目前，国内外抗震设计规范中仅有对传统框架结构性能化设计方法的规定，对自复位耗能钢框架结构性能化设计方法尚未涉及。关于自复位耗能钢框架结构性能化设计方法的现有研究文献也很少，而且主要集中在采用预应力拉索作为附加复位构件的结构。

2007年，Garlock等^[40]对应用角钢耗能的预应力索钢框架结构进行性能化分析，给出相应的性能化设计方法，并对有限元算例进行时程分析，验证该设计方法的可行性。

2007年，Wang^[41]对采用耗能棒耗能的预应力拉索钢框架结构进行分析，给出具体的设计流程，并对一个1榀2跨3层的平面钢框架试件进行振动台试验，研究表明：该结构体系具有良好的抗震性能和自复位功能。

2009年，Kim等^[42]对楼板与可恢复功能的拉索预应力钢框架的连接提出具体构造，给出详细的抗震设计方法，并设计一个6层焊接钢框架和一个预应力钢框架，通过有限元算例的时程分析验证设计方法的可行性。

2013年，张艳霞^[43]在国内外抗震规范及研究基础上，提出可恢复功能的装配式预应力索摩擦耗能钢框架结构的设计方法和流程，并通过ABAQUS有限元建立整体结构模型，进行不同地震作用下的抗震分析。

2021年，邱灿星等^[44]对目前自复位耗能结构的性能化设计方法进行综述，由于自复位耗能结构的耗能能力相对传统结构普遍较低、加速度需求相对较高，因此其设计方法中重点考虑加速度的影响。

2.   自复位耗能钢框架梁柱节点研究现状分析

2.1   自复位耗能钢框架梁柱节点的研究内容及优势

由上述国内外研究可知，目前关于自复位耗能钢框架梁柱节点的研究已取得很多成果，研究内容及优势主要集中在3个方面：

1.   梁柱基本连接构造

为更好地实现结构的自复位、减小结构自身的复位阻力，现有研究中梁柱连接部分普遍采用高强螺栓连接的铰接形式，其具有施工安装快速便捷的优点，满足装配式建筑的基本要求。

2.   附加复位及耗能构件

附加复位构件以预应力索、SMA棒、碟簧为主，可有效提高梁柱节点的整体抗弯刚度(可使节点性能等同于刚性节点)，为结构提供可靠的回复力，减小或消除结构震后的残余变形。目前，附加耗能构件以耗能棒、高连螺栓连接的摩擦耗能器、耗能角钢为主，能有效消耗地震能量、保护节点主体构件不受损害。

3.   性能化设计

目前以预应力拉索自复位耗能结构的性能化研究为主，可通过预先设定结构各组成部分的受力状态、损伤程度、破坏模式来实现节点及整体结构震中无损害、震后自复位、无残余变形的设计目标。比如预先设定节点的梁柱构件仅起到承担附加构件的骨架作用，在受力过程中基本保持弹性状态；节点的耗能、刚度、复位能力等均由附加构件提供，可以定量控制节点在不同程度地震作用下的残余变形等性能化目标。

2.2   自复位耗能钢框架梁柱节点研究的不足之处

目前的国内外研究中仍存在一些不足之处，主要体现在耗能构件的类型、复位构件性能、结构精准化宏观有限元模型建模及模拟方法及相关性能化设计方法3个方面：

1.   耗能构件的耗能稳定性不足

常用的长槽孔摩擦耗能器可以实现沿长槽孔方向的稳定耗能，但梁柱节点的运动模式为梁与柱的相对转动，该运动模式与长槽孔摩擦耗能器的轴向变形模式不相匹配，加载过程中容易发生螺杆与槽孔的卡顿，进而影响复位及耗能效果；高强螺栓连接的摩擦耗能器在耗能过程中容易发生高强度螺栓预紧力损失，在长时间往复荷载下的耗能效果往往并不理想；角钢一般具有较好的变形能力，但其耗能能力有限，易发生低周疲劳断裂。

2.   复位构件应用过程复杂、变形能力较低、安全储备度及性价比不高

对常用钢索预拉力的施加需要专业的机械器具，施加过程适合在地面完成，很难满足多高层装配式钢结构高空作业的施工条件；钢索中施加的预拉力经过一段时间后，损失无法避免，后续若重新补充施加预拉力，在离地状态下的操作过程更加困难。SMA与钢索相似，同样需要预张拉的过程来实现其较大的复位能力，并且其力学性能受温度影响较大。碟簧具有很好的弹性性能，但需要多个一起工作才能提供较大的回复力，并且碟簧需要配套复杂的连接组件，需要精巧的连接构造才能使其预压力施加便捷、回弹性能卓越^[4]。

此外，目前常用的钢索类在弹性范围内有很强的弹性变形能力，但经过弹性阶段后会发生脆性断裂，所以在保证安全储备度的前提下，其轴向变形能力必然受限，并且预拉力的施加会进一步减小其轴向变形能力，这些均会严重限制结构的安全侧向位移、减低结构抵御潜在更大地震灾害的能力。SMA目前造价相对较高，且性能受温度变化的影响较大，综合性价比不高。

3.   缺乏适用性强的自复位耗能钢框架结构的性能化设计方法

美国ATC-40^[45]、FEMA-356^[46]，我国《建筑抗震设计规范》^[47]对性能化设计方法均已有明确规定，但这些方法仅适用于传统结构，各国规范对新型的自复位耗能钢框架结构均未提及。目前国内外关于自复位耗能钢框架梁柱节点性能化设计研究还非常少，并且没有统一的设计标准，仅有少数学者对预应力拉索钢框架的性能化设计方法进行初步研究，给出设计过程，但由于现有研究大量选用预应力拉索作为附加复位构件，结构整体的变形能力严重受限，若结构发生过大侧向变形，预应力拉索很可能发生断裂，这将使结构的整体抗侧刚度发生急剧的变化，甚至引起结构倒塌。所以目前研究提出的关于预应力拉索钢框架的性能化设计方法有很大的局限性，制定的性能化设计目标很难满足结构在大震或超大震下的承载及大变形要求，也很难在不同抗震设防烈度要求的地区推广应用。

3.   自复位耗能钢框架梁柱节点仍需深入研究的关键问题

综合目前国内外学者的研究情况，自复位耗能钢框架梁柱节点仍需深入研究的关键问题有如下4个方面：

1   创新附加复位构件、耗能构件的应用连接构造

在自复位耗能钢框架梁柱节点中，铰接的梁柱节点组成的钢框架只是一个骨架作用，附加复位构件及耗能构件起到提供结构刚度、复位能力及耗散地震能量的关键作用。

为了不影响楼板布置，通常附加复位及耗能构件均安装在工字梁上下翼缘间的腹板两侧，但通常工字梁高度和宽度均不大，用于安装复位及耗能构件的空间有限，所以创新出合理的附加复位及耗能构件的应用连接构造，使其既能充分发挥各自的设计功能，又不影响结构构件的功能布置是今后需要继续深入研究的一个方面。

2   提高耗能构件的耗能稳定性

槽孔摩擦耗能器中螺栓卡顿及高强螺栓预紧力松弛、耗能角钢耐疲劳性差等问题严重影响附加耗能构件的耗能稳定性。笔者提出的转动式摩擦耗能器(构造如图 17所示)采用高强度环槽铆钉代替高强螺栓，可以解决高强螺栓松弛引起的预紧力损失问题；采用圆弧形槽孔代替平直的长槽孔，符合梁柱节点转动的运动特性，可以有效解决螺杆的卡顿问题^[4]。这种通过应用新构件、新构造形式解决现有研究中存在的问题从而提高耗能稳定性也是自复位耗能钢框架梁柱节点今后需要继续深入研究的一个方面。

3   简化复位构件应用过程，提高复位构件的安全储备

复位构件的预拉力(如钢索、SMA)、预压力(如弹簧)是实现结构自复位的关键所在。此外，复位构件的变形能力决定结构在地震中的安全侧向位移，安全储备度决定结构抵御潜在更大地震灾害的能力，性价比决定结构的应用市场。目前研究中使用较多的钢索，存在预应力施加过程烦琐、变形能力有限、安全储备低等不足之处；SMA存在性能受温差影响大、造价过高等缺点，这些严重制约复位构件的应用推广。笔者提出的装配式自复位转动式耗能钢框架梁柱节点(构造如图 17所示)采用碟簧作为附加复位构件，采用带转动螺母的高强钢棒作为连接组件，通过转动螺母实现便捷调节碟簧预紧力，在节点转动过程中碟簧可以始终保持水平受压变形，从而为结构提供稳定的回复力^[4]。这种通过对连接组件的构造创新实现复位构件应用过程简化和安全储备性能提高将成为今后继续深入研究的一个方面。

图  17  装配式自复位转动式摩擦耗能钢框架梁柱节点构造^[4]

Figure  17.  Structure of beam-column joint in prefabricated self-centering rotating friction energy dissipation steel frame^[4]

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4   创新提出适用性强的自复位耗能钢框架结构的性能化设计方法

目前国内外关于自复位耗能钢框架结构的性能化设计研究还很少，尚无统一的设计标准。现有关于预应力拉索钢框架的性能化设计方法局限性大，难以满足结构在大震或超大震下的承载及大变形要求。依据自复位耗能钢框架结构的设计理念，应提出新的性能化设计目标，如“多遇地震下结构主体弹性无损伤、无摩擦耗能；设防地震下结构主体无损伤、仅摩擦耗能；罕遇地震下结构主体极小损伤、摩擦耗能为主，特定构件部位进入塑性，结构整体震后无残余变形或微小残余变形，稍加修复或无须修复便能快速恢复使用功能”。以此性能化设计目标为基础，基于抗震韧性设计思想，引入结构震后快速修复、恢复功能的具体量化指标，提出适用性强的自复位转动耗能钢框架结构性能化设计方法也是今后需要继续深入研究的一个方面。