中国的钢结构产业和钢结构建筑业随着近年来科学技术的进一步发展获得了快速的发展,与钢结构相关的产业发展日新月异。钢结构体系凭借其强大的综合优势正逐步取代传统的砖混结构。一方面,钢结构具有强度高、抗震性强、自重轻、施工期短的特点,另一方面,其空间利用率高、对环境污染小、可塑性强的特点也迎合了现代社会环保、绿色的发展的新理念。从而在钢结构建筑的发展中,有必要对钢结构的各项力学性能进行研究分析。本文采用状态空间法针对钢框架结构的力学性能进行研究。在静力问题上,考虑结构楼板的剪切变形并采用分段连续化的简化计算模型,以结构的侧向位移为未知变量建立平衡方程,依据状态空间理论选取合适的状态变量,建立了相应的状态方程,再结合已知的边界条件求解出状态传递矩阵并求得钢框架结构任一高度处剪力与侧移的状态空间解。在动力问题上,计算模型采用层模型,根据结构动力学方程,取结构系统的速度与位移为状态变量,建立了钢框架结构动力分析的状态方程,通过应用凯莱-哈密顿定理化的方法求解矩阵指数函数,求出其结构动力问题的状态空间解。同时考虑地震作用,选取EL-Centro site地震波,计算钢框架结构在该地震条件下的动力响应。最后,通过给出具体的数值仿真算例,将本文推导出的理论公式借助Matlab数学编程软件进行辅助计算,得到钢框架结构在水平均布荷载作用下的剪力与侧移数值;钢框架结构在地震作用下的自振频率、最大层位移以及楼层位移响应量,并且将本文方法求得的理论数值结果与有限元Midas Gen软件模拟的结果进行了对比。由结果对比可得到,本文计算方法的结果与Midas Gen有限元软件模拟的结果十分相近,误差较小。由此可知,本文提出的基于状态空间法研究钢框架结构的力学分析是十分可靠的,且此解形式简便精确、便于应用,从而进一步拓展了状态空间法在建筑结构分析中的应用。