近些年全球各国地震勘察报告分析发现,地震中由于建筑非结构构件损坏造成的人员伤亡和经济损失在总损失中的占比不断上升。为此,国家对建筑附属结构的防灾减灾愈加重视,其中建筑机电工程抗震是重点关注的方向之一。相较于建筑主体结构抗震的技术积累,建筑机电抗震技术的发展还存在诸多短板,特别是优化设计与智能监测技术国内尚属空白。本文基于大量试验数据以及有限元模拟,围绕建立建筑机电抗震优化设计与智能监测方法这一目标,开展了一系列针对抗震支吊架优化设计与监测的研究。主要工作如下:(1)通过抗震支吊架组件和部件的破坏试验,探究了抗震支吊架承载力薄弱环节与破坏机理。抗震支吊架组件和部件的破坏均为脆性破坏,其承载力薄弱环节为固定连接件自身以及与C型槽钢的连接节点处;主要破坏形式有:抗震连接座B(支吊架斜撑)与U型管吊架连接部位被拉断、C型槽钢被抗震连接座B的螺栓撕裂、可调式铰链会自身被拉断等;破坏原因是固定连接件与槽钢连接处产生滑移或是自身破坏。此外,试验发现固定连接件与C型槽钢连接处螺栓扭矩对于抗震支吊架的极限承载力有很大影响。(2)通过有限元分析模拟并与试验结果相比对的方式,提出了整体地震作用计算的简化振型分解反应谱法和基于ANSYS workbench的局部地震作用分析方法。基于楼面加速度的抗震支吊架加速度放大系数可取1.2;简化振型分解反应谱法可作为等效侧力法的补充算法,其计算结果比等效侧力法可减少30%~40%,但比时程分析法略大;局部构件地震反应分析表明,增大螺栓拧紧力矩对提高固定连接座以及抗震支吊架承载力具有明显的作用,但不应超过螺栓头的抗扭强度极限值。(3)搭建了主体结构—抗震支吊架一体化试验平台,并基于抗震支吊架的一阶特征频率,建立了抗震支吊架损伤预警方法。处于螺栓松动状态的抗震支吊架相较于完好状态的,其所对应的一阶频率有明显衰退变小的现象,利用小波与傅里叶变换相结合的频域分析方法可准确识别出抗震支吊架基频的变化;通过加装振动马达和悬挂重物的方法可降低监测数据分析结果的离散程度,其中加装振动马达的效果最佳,试验发现激振点离顶板松动螺栓距离越远,功率谱一阶频率的离散性越小,分析结果越稳定。