防屈曲支撑（BRB）广泛应用于高层建筑、大跨度空间结构体系以及桥梁结构中,不仅能够提供抗侧刚度,还能够在地震作用下作为结构的耗能器,达到消能减震的目的。本文以BRB外围约束体系革新研究为主线,提出了两种新型全钢桁架约束型防屈曲支撑,即刚性桁架约束型防屈曲支撑（TC-BRB）和索桁架约束型防屈曲支撑（PCS-BRB）。刚性桁架约束型防屈曲支撑是通过在普通BRB外部附加刚性桁架约束体系,而索桁架约束型防屈曲支撑是通过在普通BRB外部增加预应力索撑体系。上述附加约束（刚性或索桁架）与主约束套管形成整体约束体系,可有效约束内核的屈曲变形,用于超长和高承载力的防屈曲支撑设计可极大提高其约束效率、节约材料。在高层建筑和空间结构中应用,如外露设置可增加其欣赏及建筑美感。首先,针对不同布置形式的外围约束桁架,分别对TC-BRB和PCS-BRB进行了弹性屈曲性能分析。对于TC-BRB,利用平衡法并考虑剪切变形的影响推导其弹性屈曲荷载表达式,其一阶屈曲模态呈现正弦单波形式;对于PCS-BRB,分别采用了平衡法、能量法以及基于索撑体系通用刚度系数的数值拟合方法得到其弹性屈曲荷载闭合解,随着索撑体系几何尺寸的变化,依据横隔数量及形式的不同,PCS-BRB的一阶屈曲模态会由单波对称转变为双波反对称或多波形式的屈曲模态。由此分别获得对应于TC-BRB和PCS-BRB的约束比计算表达式。其次,通过大挠度弹塑性有限元数值分析,研究了上述两类桁架约束型防屈曲支撑约束比与其单调加载承载性能和反复加载滞回性能之间的相关关系,获得了相应的约束比门槛值,并揭示了两类桁架约束型防屈曲支撑的破坏模式。此外,通过有限元数值分析考察了初始预张力及组合初始缺陷对上述不同形式PCS-BRB承载性能的影响,并获得了考虑不同初始缺陷影响后对应于单调和反复拉压加载条件下的设计方法,包括相应的约束比门槛值和初始预张力的取值方法。最后,对三榀刚性桁架约束型防屈曲支撑（TTC-BRB）进行了滞回性能的试验研究。试验结果表明刚性桁架约束型防屈曲支撑具有良好的整体稳定性能,并通过试验检验了端部构造设计的合理性。有限元分析与试验结果的对比验证了有限元模型的有效性和正确性,为该类防屈曲支撑的实际工程应用提供了可靠依据。