目前混合式交错桁架结构主要应用于低烈度地区,这极大地限制了该结构体系的应用范围。由于交错桁架具有用钢量少、可以布置大跨无柱空间、基础成本较低等优势,其对高烈度区的推广应用也有较大吸引力,因此为进一步推广这种高效、实用、经济的结构体系,迫切需要改善其抗震性能。为了将结构的损伤分布控制在一定延性段内并大幅降低经过塑性设计的单空腹节间式交错桁架对弦杆的转动需求,改善交错桁架的抗震性能,在Goel提出的塑性设计方法基础上,本文推导了交错桁架结构基于能量平衡的塑性设计方法,将该方法运用于扩大桁架延性段长度比例的交错桁架结构——具有三空腹节间式交错桁架结构设计中,并对所设计的结构进行了评估。主要研究内容和成果如下:（1）对三空腹和单空腹节间式延性交错桁架钢结构,理论推导了其基于能量平衡的塑性设计方法,提出了延性交错桁架钢结构塑性设计流程。建立了三空腹节间式桁架单元的ABAQUS精细化有限元分析模型,进行了参数分析,提出了延性段弦杆与竖腹杆刚度比值设计建议范围,实现了延性段屈服耗能的预期破坏模式。（2）基于推导的塑性设计方法和相同的设计信息,分别设计了1个8层三空腹节间式延性交错桁架试件MTP与1个8层单空腹节间式延性交错桁架试件STP,同时基于规范设计方法设计了1个8层单空腹节间式普通交错桁架对比试件STE（未经过塑性设计）。利用有限元分析软件SAP2000对3个试件进行了反应谱分析、Pushover分析。反应谱分析表明,3个试件均能满足多遇地震下的相关规范要求,且经过塑性设计的试件MTP与STP能够使结构层间位移角更加均匀,但未经过塑性设计的试件存在明显的薄弱层。Pushover分析结果表明,根据塑性设计的试件MTP与STP均能够满足多遇及罕遇地震下的需求,且在目标位移状态下各层塑性铰分布相对均匀,均能实现预期的屈服机制。（3）运用SAP2000对试件MTP与STP进行了多遇地震作用下的动力时程分析,对3个试件进行了罕遇地震作用下的动力时程分析。结果表明,多遇地震作用下,试件MTP与STP的所有构件保持弹性。罕遇地震作用下,与试件MTP相比,STP对弦杆的转动需求高,在转动需求最大的第二层达到了0.102弧度;试件MTP与STP的层间位移角分布相较于试件STE更为均匀,减少了薄弱层出现的可能性,形成了损伤可控的屈服机制:交错桁架跨中延性段屈服并耗能,让地震能量对结构产生的损伤集中延性段内,保证非延性段构件（柱底除外）处于弹性状态。