偏心支撑钢框架结构是在抗弯钢框架和中心支撑钢框架结构基础上改良发展而来的一种新型结构体系,具有弹性刚度大、延性好和耗能能力好等优点,适用于高烈度抗震设防区域的多高层建筑物。为了进一步研究偏心支撑钢框架结构的抗震性能,本文基于削弱耗能梁截面的设计思路,提出了一种弯剪屈服型耗能梁构造形式和一种弯曲屈服型的耗能梁构造形式,并基于此构造形式设计了弯剪屈服型偏心支撑钢框架结构、弯曲型偏心支撑钢框架结构,另设计耗能梁与框架梁同截面的传统弯曲型偏心支撑钢框架结构(对照模型),并通过试验和数值分析相结合的方法对弯曲型偏心支撑钢框架结构和弯曲剪切型偏心支撑钢框架结构的抗震性能进行了研究,具体工作如下:1)本文提出了弯剪屈服型、弯曲屈服型耗能梁的设计思路。采用ETABS有限元软件,分别设计了10层新型弯剪型、弯曲型耗能梁类型的K形偏心支撑钢框架并与传统的弯曲型偏心支撑钢框架结构进行了对比,对其动力特性、用钢量、层间位移等进行分析。2)基于研究内容1),按照1:2.6的缩尺比例设计了3个(1个弯剪屈服型、2个弯曲屈服型)单榀、单跨、单层K形偏心支撑钢框架缩尺模型,并以荷载-位移混合控制的加载方式完成了拟静力试验。试验结果表明:弯剪屈服型试验模型和弯曲屈服型试验模型均具有较好的耗能能力,且性能满足相关规范的要求。3)基于ABAQUS软件,对上述3个试验模型进行了数值模拟。总体上,数值模拟结果与试验结果吻合程度较好,验证了本文的数值模拟方法的可行性。基于参数化数值分析,考察了耗能梁长度变化对弯曲型偏心支撑钢框架结构和弯剪型偏心支撑钢框架结构抗震性能的影响,并给出了耗能梁长度的设计建议。