大宽厚比薄柔H形钢构件由于其截面肢宽腹薄,在同等截面面积下拥有更大的回转半径、抗弯刚度和屈服弯矩,能取得良好的经济效益,可被应用于轻量化的低多层钢框架体系中。然而由于薄柔H形截面的板件宽厚比较大,其破坏模式主要由板件的局部失稳所主导,因此导致构件的延性以及耗能能力偏低,难以充分发挥其塑性变形能力,阻碍了截面塑性铰的形成,在钢结构抗震设计中的应用受到限制。为得到轻量化钢框架体系合理准确的“低延性-高承载力”抗震性能化设计方法,确保轻量化钢框架在抗震设防地区的安全性,亟待开展对于薄柔H形钢构件抗震性能的相关研究。本文以薄柔H形截面钢构件双向水平抗震性能为主要研究对象,对其在不同加载路径下的极限状态以及滞回性能展开相关研究。对双向压弯加载条件下钢构件抗震性能及不同加载路径对构件滞回性能的影响进行了综述,指出目前对于两主轴特性具有显著差异的H形截面其双向压弯作用下的极限状态并未有明确统一的判定准则,且未充分考虑双轴相关作用;对不同加载路径影响的研究主要集中于钢筋混凝土构件以及方钢管、圆钢管。并指出了现有研究现状的不足。基于平衡稳定性能量准则,从弹塑性稳定角度提出了用于确定在任意加载路径下双向压弯构件的极限状态判定准则,对于塑性铰截面定义为截面出现塑性铰时转化为几何可变机构达到其极限状态;对于由局部屈曲控制的薄柔截面其极限状态为屈曲起始时刻。并在后续章节中分别从简单单调加载路径、复杂滞回加载路径以及水平地震激励等三种加载规则验证了该准则的合理性和适用性。采用ABAQUS建立了不同轴压比、腹板和翼缘宽厚比的H形截面构件在不同加载角度下的单调加载的参数分析精细化模型,并基于收集到的试验数据验证了该模型的适用性。选取三组典型试件分析双向弯矩发展过程与极限抗弯承载力间的关系,考察加载角度对极限行为的影响以及板件局部屈曲的发展机制来验证极限状态判定准则的合理性和准确性。基于大量的参数分析结果,提出适用于不同截面分类的抗弯承载力极限相关曲线,并对相关曲线公式进行了可靠性统计和分析。基于上述有限元模型对不同轴压比和六种复杂滞回加载路径下的H形截面钢构件建立数值分析模型,以考察复杂滞回加载路径下的极限状态分析与滞回性能评估。从极限承载力与极限相关曲线、滞回性能、延性、耗能性能和损伤特性等五个角度分析了加载路径的影响规律,并修正了抗弯承载力极限相关曲线。随后,基于损伤特性指标建立了梁-壳混合单元有限元模型,对三类不同截面分类下的典型构件进行非线性动力时程反应分析。验证了修正后的极限相关曲线可基本预测出H形截面钢构件在双向水平地震作用下的极限承载力,并从双向弯矩发展及双向柱顶位移两个方面验证了梁-壳混合单元有限元模型的合理性。最后,对本文的研究内容进行了总结概括,指出了进一步的研究展望。