在1994年美国Northridge和1995年日本Kobe地震中，大量梁柱焊接刚性节点发生了脆性破坏，引起人们对钢框架变形延性的重新审视。同时随着基于性能抗震设计理念的发展，具有自复位和易于修复特性的新型梁柱节点正日益获得关注。形状记忆合金（SMA）是具有形状记忆效应和超弹性特性的智能材料，加之良好的变形延性和优越的抗疲劳性能，使其成为结构耗能减震的新型材料。有鉴于此，为进一步改善钢框架的变形延性和抗震性能，本文利用SMA螺杆改善传统角钢连接节点性能，构造了一种新型耗能梁柱节点，并开展了节点的滞回性能试验研究和理论分析工作。主要研究内容及成果如下：鉴于目前对大尺寸形状记忆合金材料研究较少，首先开展了大直径NiTi合金棒材的力学性能试验研究和数值模拟。开展了单调拉伸、循环拉压和循环拉伸等工况下的SMA材性试验。研究结果表明：SMA试件的尺寸效应不可忽略，大直径NiTi合金具有优良的形状记忆效应和超弹性性能；SMA棒材具有比钢棒更稳定的屈曲后性能；SMA原始试件需经历一定循环作用才可以获得稳定的滞回反应；马氏体SMA试件的疲劳性能优于奥氏体SMA试件，且两者均与试件变形模式有关，局部发展塑性将严重降低其疲劳寿命。采用ANSYS程序对试件材性进行了模拟。提出了模拟马氏体SMA后期强化行为的材性组合模型。分析了程序提供的超弹性本构对不同加载工况的模拟能力，并基于二次开发建立了可考虑SMA的非对称拉压行为和奥氏体相与马氏体相的弹性行为差异的超弹性单轴本构模型，从而增强了程序的结构体系模拟能力。基于有效控制梁柱节点损伤部位仅限于连接件的思想，设计和制作了利用SMA螺杆的新型梁柱节点。开展了节点拟静力试验，并对采用普通钢螺杆的梁柱节点开展了同步对比研究。新型节点利用SMA形状记忆效应修复受损节点，利用SMA超弹性减小节点残余变形。试验研究结果表明：角钢连接节点因角钢安装预应力效应而具有小变形下的非线性伪弹性行为；SMA螺杆连接节点因其螺杆具有良好的疲劳性能和独特的后期强化效应而具有比钢螺杆连接节点更稳定的滞回性能和耗能能力；钢螺杆连接节点因其螺杆断裂而具有脆性破坏特征；马氏体SMA因其良好的形状记忆效应而可以适应不同受损状态的节点性能修复，且其优越疲劳性能使相应节点可以承受2次完整的循环加载作用；奥氏体SMA因其超弹性而可以有效控制节点残余变形，其控制效果取决于SMA螺杆与其他塑性元件（角钢）的贡献比例及其自身的超弹性性能退化；奥氏体SMA螺杆施加预拉应变可以明显改善节点小变形下的性能。采用ANSYS程序建立了考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的节点精细实体有限元模型，通过与试验节点滞回反应的对比验证了有限元模型的正确性和可行性。分析了不同螺杆预拉模拟方法的准确性和特点；分析了角钢肢初始倾斜缺陷引起的预应力刚化效应和螺杆初始几何缺陷对节点性能的影响；探讨了抑制螺杆屈曲对改善节点性能的有效性；分析了材性组合模型模拟马氏体SMA螺杆及其节点的可行性。基于新型梁柱节点的滞回试验和有限元研究，建立了可以考虑节点非线性伪弹性行为、捏缩行为、后期退化或强化及其子循环效应的简化滞回模型。利用ANSYS程序的二次开发功能编制了可以考虑7个广义自由度的自定义弹簧单元。通过与试验节点滞回反应的对比，验证了本文滞回模型和自定义弹簧单元的准确性和有效性。在节点试验和有限元分析的基础上，建立了考虑节点主要受力和耗能元件——角钢和螺杆的节点初始弹性刚度和极限承载力的预测模型，可以用于初步设计阶段的节点性能评估。针对新型梁柱节点的特点，提出了节点设计建议。同时对螺杆的主要设计参数进行了讨论，并基于试验给出了不同材性螺杆（钢螺杆、SMA螺杆）的各参数建议取值。