地震是一种突发的、破坏性极大的自然灾害，强烈地震不仅造成结构的严重破坏，还会引发火灾、爆炸、海啸等次生灾害，地震灾害已成为建筑物可遭受的最严重的自然灾害之一。地震灾害发生时，传统建筑结构主要依靠其自身的强度、刚度和塑性来抵抗地震和消耗地震能量，在抵抗地震灾害的同时常常伴随着多种结构构件的屈服甚至破坏；而安装耗能构件的结构利用耗能构件耗能，但强震过后会有很大的残余变形，传统建筑结构与安装耗能构件的结构均有修复成本巨大或修复困难的特点。消耗能量的同时又兼具自复位功能的结构的研究正成为当今土木工程结构抗震领域的研究热点。同时，以保证生命安全为单一设防目标的两阶段抗震设计理论存在自身的不足，需要完善，结构性能化抗震设计也成为国内外学者关注的热点问题之一。在此背景下，本文采用理论分析、试验研究和数值模拟相结合的方法，研究了形状记忆合金（SMA）材料的性能，修正了现有多线性本构模型，对基于形状记忆合金的自复位耗能装置（SCED）的性能、安装自复位耗能装置的钢框架-支撑结构的性能进行研究，并基于性能化抗震思想，对一12层钢框架-支撑结构（SF-CB）案例进行性能化抗震分析，主要研究内容如下：
　　（1）系统介绍了结构振动控制技术的研究与应用发展现状，总结了目前基于SMA的自复位耗能装置的最新研究成果，提出本文研究的主要内容。
　　（2）将SMA本构模型归纳为T-L-B系列模型、O-G-W系列模型和其他模型三类，并详细介绍了本文所用多线性本构模型；采用差示扫描量热法（DSC）测试了超弹性Ni-Ti SMA丝的相变温度；开展了SMA的材料力学性能试验，研究了循环次数、直径、加载速率、温度、加载幅值及初应变对SMA丝力学性能的影响，提出了考虑多因素的SMA力学性能表达式和本构模型修正函数，修正了SMA材料多线性本构模型。
　　（3）研发了一种基于SMA的自复位耗能装置，对其开展了力学性能试验，考察分析了核心SMA丝束面积、加载速率、加载幅值和SMA初应力等因素对装置力学性能的影响，给出了考虑多因素的SMA耗能自复位装置的力学性能表达式；建立了该装置有限元模型，对其力学性能进行了数值模拟并与试验结果对比，结果表明：基于SMA的自复位耗能装置的模拟结果和试验结果吻合较好；提出了SMA自复位耗能装置的三阶段理论模型。
　　（4）设计制作了一榀1:2缩尺的两层单跨平面铰接钢框架-自复位耗能支撑（SF-CEB）子结构模型，试验结果发现，铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构具有较好的耗能能力且卸载后结构可实现自复位，验证了自复位耗能装置的有效性；该结构具有较高的抗侧移能力、较大的延性和自复位能力。
　　（5）提出自复位耗能支撑的等效参数表达式，建立了铰接钢框架-自复位耗能支撑子结构的等效梁单元模型并进行数值模拟，经与试验结果进行对比，发现该模型数值模拟结果可以较好地吻合试验结果，为性能化分析提供研究基础。
　　（6）针对本文设计的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构，对其结构性能水平进行细化，提出了基于最大层间位移角和残余层间位移角的性能水平评判指标；给出了针对自复位钢结构的性能化抗震设计步骤；对一既有12层钢框架-支撑结构进行性能化评估，提出结构的减震率和回复率性能需求，利用动力时程分析方法对安装自复位耗能装置的铰接钢框架-自复位耗能支撑结构进行性能化分析，讨论该结构的减震性能和自复位性能，为自复位钢结构的发展和性能化设计提供参考依据。