金属阻尼器作为建筑物中耗能减震元件中最常见的一种,通过金属的屈服变形达到耗能减振的目的。常用于金属阻尼器核心耗能元件的材料包括低屈服点钢、铅、铜、铝等。其中,低屈服点钢的力学性能优异:具有很低的屈服点,良好的延性,在经受往复荷载时表现出良好的疲劳性能;极限强度不受加载应变速率的影响;冲击性能和冷弯性能良好。上世纪90年代末期,国内外学者开始研究采用低屈服点钢制成的剪切板阻尼器,并进行了一系列试验。本文基于国内外低屈服点钢剪切板阻尼器研究现状,设计了带有横向加劲肋的新型低屈服点钢剪切板阻尼器(stiffened low yield stress steel shear panel damper,简称S-LYSSPD),并进行试验研究、有限元模拟、理论分析,研究内容主要包括以下几点:(1)进行低屈服点钢LYP160的准静态单调拉伸试验,确定其杨氏模量、屈服点、极限强度等基本力学性能,获得其本构关系。(2)设计制作了三个带有横向加劲肋的低屈服点钢剪切板阻尼器,对阻尼器进行拟静力渐增幅循环加载。分析参数的变化规律,以及阻尼器承载力退化的过程。利用有限元软件ABAQUS,模拟足尺的阻尼器模型模拟试验循环加载过程。结果表明:腹板中心出现剪切撕裂是最理想的破坏形式,保证腹板充分耗能;有限元分析能准确模拟S-LYSSPD的应力应变分布,所得到的滞回曲线和水平承载力及刚度退化规律与试验结果吻合较好。(3)依据Timoshenko板壳理论及弹性稳定理论,考虑多种边界条件,给出板受面内剪切力时弹性临界屈曲力的表达式,进而确定板宽度与厚度比值与临界屈曲力的关系式。计算结果表明:板的屈曲受三方面因素影响,即宽厚比、板的本构参数(弹性模量,剪切屈服应力)、边界条件的影响。较强的约束、更小的宽厚比、更大的剪切屈服应力可以减轻板的屈曲现象,充分利用其性能。结合试验结果、有限元模拟结果、理论模型可知,采用加劲肋可以有效改善板的面外屈曲现象,提高腹板的耗能能力,充分利用钢材,延缓阻尼器的破坏,此构型的低屈服点钢剪切板阻尼器值得进一步研究和应用。