屈曲约束支撑(Buckling-restrained brace，BRB)具有滞回性能稳定、耗能能力强、制作方便以及成本低廉等优点，已经广泛应用于建筑结构中。本文针对结构中最常见的套管填充混凝土BRB，首先讨论了其设计与构造细节，通过两组试件的低周疲劳试验研究了其滞回性能与耗能能力，并与采用相同核心板的全钢组装式BRB的试验结果进行对比。其次以部分焊接BRB试件的试验为基础讨论了BRB中可能出现的因端部局部屈曲导致试件扭转的现象，并给出相应设计公式。最后，以单层工业厂房的抗震加固为例，采用基于弹塑性反应谱的框架设计方法对其进行加固设计，并用弹塑性动力时程分析法对设计结果进行验证。主要完成的工作如下:　　(1)讨论了套管填充混凝土BRB的设计细节，主要包括核心板、无粘结材料、约束部件及核心板在约束部件内的放置形式等，其中约束套管截面的确定应考虑构件整体稳定、平面内局部屈曲与平面外局部屈曲条件等。　　(2)进行了4根套管填充混凝土BRB试件的低周疲劳试验:试件C-1与C-2试验结果表明填充砂浆强度过低会导致套管发生局部屈曲，对试件性能有较大影响;试件C-3表明端部砂浆的约束对BRB的性能有明显影响，端部盖板的失效直接导致砂浆被压碎;试件C-4避免了上述问题，构件滞回性能稳定，耗能能力强。进一步，试件C-3与C-4的累积塑性变形分别达到1201与2177，大于AISC建议值200。试件C-3和C-4与全钢组装式BRB的试验结果对比表明两种不同约束的BRB滞回性能与耗能能力相当，受压强度系数在应变幅值较小时比较接近，在应变幅值较大时套管填充混凝土BRB的较大，但两者均小于AISC建议的1.3。　　(3)为了分析套管填充混凝土BRB端部可能存在的无约束屈服段在受压时因局部屈曲导致试件发生扭转的问题，结合课题组先前开展的3根部分焊接BRB试验，推导了扭转发生的临界应力表达式，并给出了相应的设计公式。研究同时表明无约束屈服段自由长度越大，加载位移幅值越大，该段发生局部屈曲的临界应力越小而实际应力越大，越容易发生扭转。在设计时可根据本文建议的设计公式来计算出构件无约束屈服段的最大长度，避免扭转失效。ABAQUS有限元模拟结果表明有限元能够较好地模拟受压时核心板的高阶屈曲及端部局部屈曲，滞回曲线与试验曲线吻合较好。　　(4)以单层工业厂房为例，基于弹塑性反应谱的BRB框架设计方法，对其进行抗震加固设计，同时采用弹塑性动力时程分析对结果进行验证。分析表明采用基于弹塑性反应谱的方法对单层工业厂房进行加固设计不仅简便，并且具有较高精度，能够满足工程需求。对加固参数的分析也表明:目标位移越大，结构所需刚度越小，所需BRB面积越小;αδ越大，BRB所需屈服强度越大，所需面积越小;两者对加固设计结果影响较大，应根据规范规定或使用要求合理确定。