为发挥偏心支撑钢框架优越的抗震性能、提高框架震后可恢复功能的能力。本课题将半刚性连接引入分析,形成全螺栓连接的装配式K型偏心支撑钢框架结构体系。这种结构体系中,耗能梁段可独立于非耗能横梁进行设计,一方面可降低框架的施工周期,节约人工成本,符合国家大力推广装配式建筑的政策;另一方面耗能梁段采用螺栓连接也便于震后耗能梁段的修复和替换,降低修复成本,显著提高框架的经济性。本文在课题组前期试验研究的基础上,对装配式K型偏心支撑钢框架进行了若干改进,并通过拟静力循环加载试验与有限元参数化分析相结合的方法对改进后的装配式K型偏心支撑钢框架进行了分析,本文针对设计钢框架进行的主要研究工作和取得主要的研究成果如下:（1）设计了2榀耗能梁段采用不同连接构造的剪切屈服型装配式K型偏心支撑钢框架,并对其进行了拟静力循环加载试验,结合试验数据与试验现象发现:改进后的2榀装配式K型偏心支撑钢框架有较高的承载力,但采用平齐端板连接时,耗能梁段在加载过程中会因端板错动产生震颤,而且耗能梁段在加载后期会产生明显的转动变形,导致耗能梁段连接端板处的螺栓出现滑移;受这种滑移的影响,试件PEBF-1的滞回曲线出现较为明显的“捏缩现象”,导致耗能能力不足。而将耗能梁段连接端板设计成外伸式可有效增强耗能梁段的转动刚度,抑制螺栓滑移的影响,使得耗能梁段充分耗能。当耗能梁段的连接端板采用外伸式端板时,框架的承载能力、滞回性能、耗能能力相较采用平齐式端板均有较大提高,耗能梁段的转动变形与框架侧移都有所降低。（2）对上述2榀装配式K型偏心支撑钢框架进行震后修复替换耗能梁段,研究发现:两试件震后修复耗能梁段具有可行性,修复替换耗能梁段后,两试件的失效模式仍然是耗能梁段的破坏,其余主体构件仍能保持较好的完整性,仍能实现通过耗能梁段的塑性变形来耗散地震能,保护主体构件“无损”或“微损”的设计目标。两试件在修复后的极限承载力、层间侧移与替换前相当,但耗能梁段采用平齐端板连接的试件PEBF-2,其滞回性能、延性系数、初始刚度以及耗能能力相较替换前都有一定程度的下降,而耗能梁段采用外伸端板连接的试件WEBF-2,其各项抗震性能指标相对修复替换前基本保持一致,WEBF-2表现出更优的修复替换性能。（3）利用ABAQUS有限元软件,对2榀耗能梁段连接端板采用不同连接构造的装配式K型偏心支撑钢框架建立了考虑多种因素的非线性有限元模型,并对建立的有限元模型进行了非线性数值模拟,通过对比分析试验结果与非线性有限元模拟的结果,以验证本文建立的有限元模型的合理性,对比分析发现:本文建立的考虑多种因素的有限元模型能较为准确的模拟出装配式K型偏心支撑钢框架在地震作用下的各项性能;并以原始模型为基础,对耗能梁段采用外伸端板连接的装配式K型偏心支撑钢框架进行了参数化分析,模型的参数变量为:耗能梁段的长度、耗能梁段外伸式连接端板的厚度;有限元参数化分析结果表明:随着耗能梁段的长度的增加,耗能梁段由腹板翼缘共同承载变形转变为翼缘承载变形,因此框架的承载能力、延性系数、耗能能力均成下降趋势。外伸式连接端板的厚度对框架的抗震性能有一定影响,端板太薄,会在加载过程中导致耗能梁段连接端板过早出现弯曲变形,影响耗能梁段的承载变形;但当耗能梁段连接端板厚度增加到可限制这种弯曲变形时,继续增加耗能梁段连接端板厚度对框架的承载能力并无较大提升,反而会增强耗能梁段端部的强度与刚度,限制了耗能梁段的塑性变形,不利于结构的耗能。