钢框架是建筑物常见的结构形式。安装消能减震装置是提高钢框架抗震性能的有效手段。然而,传统的消能减震装置无法有效消除框架的残余变形,而残余变形过多可能会导致巨大的社会经济损失。形状记忆合金(SMA)因其超弹性而受到地震工程界的关注,其能够在地震作用下恢复大的非弹性变形同时耗散能量。因此,形状记忆合金自复位支撑钢框架(SMABF)具有广阔的应用前景。然而,SMA支撑框架的设计方法尚待发展。对于钢框架结构,层间位移角(IDR)通常被认为是量化结构和非结构构件损伤状态的关键性能指标之一。对于目前抗震规范中没有明确规定的SMA支撑框架,其在地震作用下的IDR需要在抗震设计或改造等阶段进行准确可靠的估算。本文提出了一个基于非弹性位移比(CRR)的估算方法以估算SMABF的层间位移。基于具有旗帜型滞回行为的单自由度自复位系统,研究了不同参数对CR的影响,并通过非线性回归分析提出了一个简单的CR估算公式。选择了一个六层框架来验证所提出的估算方法。结果表明,框架的估算结果与非线性时程分析结果较为吻合。提出的估算方法可以较为准确地估算SMA支撑框架的层间位移。考虑到很多钢框架主体本身已具有一定的抗震能力,为提高结构的抗震能力同时减少残余变形,本文提出了一种通过安装SMA支撑以提高框架抗震性能的设计方法。该方法以最大层间位移角和残余层间位移角作为设计目标,并通过对两个三层及六层的框架进行抗震分析以验证该方法。结果表明,安装合理设计的SMA支撑的框架结构,其地震响应很好地满足了性能目标。选取峰值和残余层间位移角以及峰值加速度建立了量化框架性能提升效果的单参数指标及多参数指标。结果表明,安装SMA支撑后,钢框架的整体抗震性能显著提高。最后,本文对Qiu和Zhu提出的基于性能的SMA支撑框架塑性抗震设计方法进行了鲁棒性检验。检验是通过在设计中设定不同的设计目标及使用不同的设计谱两方面进行的。抗震分析结果表明,按照该方法设计的SMA支撑框架均能很好地满足设定的性能目标。因此,本文证明了用于SMA支撑框架的塑性设计方法的鲁棒性。