防屈曲支撑是一种优良的被动金属耗能器,在结构中不仅可以充当普通支撑提高结构刚度,还可以在地震作用下依靠自身特性解决普通支撑易屈曲的现象,其原理为当防屈曲支撑受拉或者受压时,通过内核变形耗散大量地震能量。当防屈曲支撑架设在框架结构中时,在受到地震作用下,防屈曲支撑可以率先进行耗能,充当保险丝的作用,从而使防屈曲支撑结构成为一种高效的抗震结构体系。并且防屈曲支撑具有安装简单、制作成本较低、布置灵活等特点,可以在工程中广泛应用。本文通过大量阅读国内外相关文献,并结合试验研究、理论设计、数值模拟等方面对防屈曲支撑以及防屈曲支撑框架结构进行了系统的研究,并提出相关的设计建议。本文的主要研究内容如下:(1)深入研究内芯为低屈服点钢的防屈曲支撑抗震性能,设计并制作了一种内核为低屈服点钢的防屈曲支撑,对未加支撑框架结构与防屈曲支撑结构进行了振动台对比试验。利用3条地震波对两种结构进行振动台加载试验,研究了两种结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变、层间剪力响应等力学性能,并对防屈曲支撑的抗震性能做出分析与评价。(2)使用有限元软件SAP2000对钢框架-防屈曲支撑结构和纯框架结构试验进行地震作用下数值模拟,研究两种结构在不同地震波作用下的模态、层间位移、加速度反应以及层间剪力,并通过与试验进行对比验证,分析并进一步完善防屈曲支撑的抗震性能。(3)针对一字型防屈曲支撑进行理论设计方法研究,结合国内外的有关规范,从一字型防屈曲支撑内核承载力设计、约束单元稳定性设计、内核单元稳定性设计、连接段稳定性设计和防屈曲支撑间隙取值等方面进行分析与讨论。通过理论设计方法,设计了一种防屈曲支撑实例,并加以验证。(4)以ABAQUS有限元软件为平台,通过ABAQUS/CAE模块进行建模,对一字型防屈曲支撑的力学性能进行分析,在基于理论设计基础上,对一字型防屈曲支撑进行参数化设计分析。通过研究一字型防屈曲支撑几何初始缺陷、摩擦系数、内核宽厚比、间隙、约束比等因素对一字型防屈曲支撑耗能情况的影响,对一字型防屈曲支撑的理论方法进行进一步的完善与改进。(5)设计一字型防屈曲支撑钢框架、普通支撑钢框架以及纯框架三种结构,借助有限元软件SAP2000对三种结构的抗震性能进行分析,引入Pushover分析理论,对三种结构进行了倒三角荷载和均布荷载作用下的静力弹塑性分析,详细对比了三种结构的塑性铰分布、层间剪力、基底剪力、层间位移角、顶点位移以及破坏形式,对一字型防屈曲支撑钢框架结构做出整体抗震性能评估。