鉴于屈曲约束支撑具有的优异滞回性能,大量已建或新建建筑采用屈曲约束支撑代替普通支撑作为框架中的支撑构件,极大提高了框架的抗震性能。但已有研究表明,当屈曲约束支撑钢框架遭遇罕遇地震时,结构的残余变形较大,使得支撑更换困难,甚至根本无法更换。这与屈曲约束支撑可作为结构的“保险丝”便于更换的初衷相悖。本文针对这种情况提出了短屈服段屈曲约束支撑并对其钢框架从以下几个方面进行了研究:(1)针对屈服段长度不同的屈曲约束支撑的力学性能进行了计算与分析,包括支撑的初始轴向刚度、屈服后轴向刚度、耗能系数、等效粘滞阻尼比和恢复力模型等。(2)采用通用有限元软件ABAQUS对屈曲约束支撑构件进行精细化建模,并考虑内核构件的初始缺陷。分析了影响支撑性能的主要参数。结果表明约束比这一参数对支撑屈服段长度的变化较为敏感,并给出了在减小屈服段长度时约束比的放大系数。(3)采用OpenSEES对使用抗侧刚度比法设计出的短屈服段屈曲约束支撑钢框架分别进行了多遇、设防和罕遇地震作用下的时程分析。结果表明,在多遇地震作用下,各框架和支撑均处于弹性阶段,在设防地震作用下,各框架仍处于弹性阶段,支撑开始进入塑性耗能状态,在罕遇地震作用下,各框架和支撑均进入塑性。这与屈曲约束支撑钢框架体系的理论相符合,说明此方法适用于设计短屈服段屈曲约束支撑钢框架。(4)完成了短屈服段屈曲约束支撑钢框架和普通屈曲约束支撑钢框架在不同层数时遭遇罕遇地震的时程分析。以最大层间位移角、残余层间位移角和各构件承担的水平剪力作为指标,对比分析短屈服段屈曲约束支撑和普通屈曲约束支撑钢框架抗震性能的优劣。结果表明使用短屈服段屈曲约束支撑可减小结构的最大层间位移角最多可达10%,最多可减小结构的残余层间位移角30%以上。在保证结构安全的同时,很大程度上提高了结构在震后的可修复性和遭遇二次地震时的可靠性。并且随着结构刚度的增加,额外的地震荷载几乎全由屈曲约束支撑承担,并不会给框架增加负担。