大跨空间结构因其造型优美、性能良好而得到各国建筑师的重视。大跨空间结构在我国虽然起步晚,但发展迅速,目前仍有大量的大跨空间结构正在兴建中。这类结构通常自重较小,阻尼小,对动力荷载(强风和地震)敏感,在动力荷载作用下会出现较明显的振动,这将对建筑物的正常使用产生不利影响。我国是地震和台风多发国家,因而抗震和抗风研究对于大跨空间结构的安全设计显得很重要。研究表明,结构振动控制装置可以有效减轻结构物的地震反应,降低结构损伤。其中将防屈曲支撑(Bulking Restrained Brace,BRB)应用到建筑物中给大跨空间结构的减振控制提供了一种新的方法。防屈曲支撑作为一种抗侧力构件,与传统支撑相比,在承受轴向拉压荷载时其核心单元会屈服,从而耗散外部动力荷载输入的能量,减轻建筑物的动力响应。然而,现有的防屈曲支撑大都是全钢型和混凝土灌浆型,重量大且加工复杂,无法适用于质量较轻的大跨空间结构,因此研发一种轻质防屈曲约束杆件,以应用于大跨空间结构显得尤为必要。本文采用工业中广泛应用的铝合金材料作为防屈曲支撑的约束部分,对普通钢管防屈曲支撑进行改良,设计了一种新型的轻质约束屈曲杆件。对提出的轻型防屈曲约束杆件进行了整体设计和理论验算分析,并证明此设计的合理可靠性。制作了6根三重圆管防屈曲约束杆件和15根二重管材防屈曲约束杆件,利用MTS疲劳试验机对这些试件进行拉压往复试验,研究分析了这些试件的滞回耗能特性、极限承载力和构件的破坏特征以及相关设计参数对构件滞回性能的影响。基于轻型防屈曲约束杆件的骨架曲线和滞回曲线,得到了该类型试件的双线性恢复力模型。最后利用ANSYS有限元软件,对安装轻质约束屈曲杆件单层网壳模型进行建模分析,通过输入不同的地震波,验证轻质约束屈曲杆件对大跨空间结构的减振效果。研究表明:所研发的轻型防屈曲约束杆件质量较轻,易于制作,具备良好稳定的耗能效果;通过对芯管开孔使核心单元提前屈服,自动区分屈服段与非屈服段,能避免普通防屈曲约束杆件在端部做过多加强的缺点;该种轻型防屈曲约束构件对单层球面网壳有良好的减振效果。