防屈曲支撑作为一种新颖的耗能减振构件,在拉压受力时均能达到屈服,具有饱满的滞回曲线,正被逐渐应用于工程结构抗震领域中。防屈曲支撑屈服段内芯需要特殊钢材、构造上需要特殊处理、制作和安装需要专门技术,导致防屈曲支撑单根造价较高,加之防屈曲支撑结构优化设计方法还不成熟,使布置防屈曲支撑后的结构总体造价显著增加,阻碍了防屈曲支撑的广泛应用。本文针对防屈曲支撑屈服段造价高的特点,以屈服段长度和截面面积为优化设计变量,对高层钢框架结构中的防屈曲支撑进行优化布置,以减少防屈曲支撑用量,降低整体结构造价,从而为推广应用防屈曲支撑创造条件。本文主要研究内容如下:(1)根据防屈曲支撑的力学性能特点,从其构造组成出发,研究防屈曲支撑应用于框架结构体系的建模方法,推导采用三段式模型真实模拟防屈曲支撑的必要性,并结合有限元软件Abaqus给出防屈曲支撑三段式建模的方法。根据优化设计中大型结构选取结构分析方法的原则,通过对几种改进模态Pushover分析方法的对比分析,寻找一种适合本文优化问题的结构分析方法——综合改进的模态Pushover分析方法。(2)通过对目前几种有效的结构优化方法进行比较,选择一种适合本文优化问题的优化方法——优化准则法。从防屈曲支撑力学性能出发,推导计算防屈曲支撑屈服段长度和截面面积的公式;仿照满应力法和满位移法,寻找一种适合本文优化方法的准则——满位移角准则,并阐明其可行性,给出优化支撑屈服段长度和截面面积的具体公式。(3)以能量平衡为出发点,给出本文优化准则法的另一个准则——能量平衡准则,阐明利用能量法优化布置防屈曲支撑的合理性,给出计算地震动输入能、支撑塑性耗能及支撑优化的相关公式。(4)结合Abaqus/CAE模块,采用Python编写三段式防屈曲支撑建模程序、综合改进的模态Pushover分析程序、满位移角法程序、能量法程序,将本文中的相关方法利用计算机实现,便于应用和推广。并利用所编程序将满位移角法和能量法与目前布置防屈曲支撑常用的方法进行对比,验证本文所提出优化方法的优化效果。