随着社会的发展,越来越多的预应力技术被应用到钢结构工程中,钢框架—预应力索支撑结构正是这一技术的创新成果之一。将预应力拉索引入到钢框架中,使其共同参与结构受力,有效增强结构的抗侧性能。但是拉索在服役过程中内部蕴藏着巨大的应变能,一旦在各种偶然破坏因素作用下,这些储藏的应变能将在瞬间释放,可能会对断索后的剩余结构产生一定的冲击并诱发动态响应。采用传统的有限元软件计算断索后结构的动态响应耗时耗力,得到的结果也很难验证。本文首先从预应力钢绞线动态拉伸试验着手,记录了断索的全过程现象和必要的索力参数,然后介绍了冲击响应谱的理论和计算方法,利用Matlab计算冲击响应谱,绘制了不同断索方式和不同失效时间下的冲击响应谱,最终选取单层预应力——钢框架索支撑结构,采用动力时程法和反应谱法分别对选取的索支撑结构计算断索响应,验证了此方法的可行性。得到可靠的断索冲击响应谱是计算这类结构断索响应的关键,故本文遵循着从断索试验着手,再到冲击响应谱的理论介绍和计算这样一个过程,接着将该冲击响应谱应用到断索工程中并和有限元比较,最后在文章结尾引入易损度概念,绘制了三种不同冲击荷载下的结构破损边界曲线,可以清楚的看到不同荷载下结构的抗冲击能力。得到的结论主要分为以下三个部分:(1)无损钢绞线截面断口形式一般呈现两种情况,一种是沿着45度方向斜截面破坏,另外一种是90度横截面破坏,中心钢丝一般产生滑移;带有初始损伤的钢绞线失效形式只有一种,即断口呈现90度;无损钢绞线存在最不利加载速率,在失效后索中应力发生重新分布,最终达到一种新的平衡,但屈服平台随着加载速率的增大逐渐缩短;钢绞线索的失效时间不随加载速率和缺口深度的改变而改变。(2)不同失效路径下计算的冲击响应谱各不相同;在冲击持时与结构固有周期比值较小时,动力放大系数几乎不随冲击持时的变化而改变,但当冲击持时接近结构固有周期时,冲击持时对动力放大系数产生一定的影响。不同索力卸载方式下的冲击响应谱各不相同,但相同卸载方式下的冲击响应谱几乎一样。阻尼对冲击响应谱的影响较为明显。(3)当失效时间较短时,有限元法和反应谱法得到的结果误差偏大,但随着失效时间增大,两者计算结果的误差在10%左右;对于冲击持续时间很短的结构来说,大部分作用荷载为结构的惯性所抵抗,因而它在结构中所产生的最大动力响应将比长持续时间荷载所产生的响应小很多。