薄钢板剪力墙结构是一种适用于高层和超高层建筑的抗侧力结构体系,它具有承载力高、刚度大及抗震性能好等特点,但在以往研究中发现薄钢板剪力墙存在着一些不足之处。首先,薄钢板剪力墙主要依靠内嵌钢板拉力带的屈服来耗散地震能量,真正发挥塑性变形耗能的是内嵌钢板对角拉力带和中央区域,内嵌钢板剩余的面积并未充分发挥作用,造成了材料的浪费。其次,薄钢板拉力带在大震作用下主对角线拉力带的形成类似于斜撑的作用,但拉力带的受压能力并不高。最后,薄钢板剪力墙在地震中主要是内嵌钢板屈服耗能,而钢框架的梁柱主体只是轻微损坏,简单修复后即可重复使用,但传统薄钢板剪力墙结构为一体式,由于内嵌钢板的破坏导致整个结构不得不拆除重建,在震后修复工作中大大增加了修复成本。因此,本文基于薄钢板剪力墙结构受力机理和破坏模式,将钢板剪力墙的内嵌钢板在往复荷载作用下未充分发挥作用的部分去掉,留下中间较大塑性变形部分,将其缩小成一个矩形,并用边框进行锚固,通过四组较短的防屈曲支撑与框架相连,形成带可替换剪切钢板的防屈曲组合支撑钢框架结构体系。为了进一步研究带可替换剪切钢板的防屈曲组合支撑钢框架结构的力学性能和抗震性能,设计了五榀1/3缩尺的试件,并将其进行往复加载试验,利用有限元软件ABAQUS建立了30榀分析模型,通过单向和往复加载对该结构进行数值分析,研究了框架柱截面尺寸、剪切钢板的宽厚比和长宽比、防屈曲支撑与水平面的夹角以及防屈曲支撑是否设置接触环等参数对带可替换剪切钢板的防屈曲组合支撑钢框架结构的承载能力、刚度退化、延性及耗能性能的影响规律。经过试验研究和有限元分析得到以下结论:（1）对五榀1/3缩尺的试件进行了往复加载试验,讨论了结构的抗震性能。通过试验分析得到,防屈曲支撑能够很好的将力传递给剪切钢板,使剪切钢板形成对角拉力带屈服耗能,结构的滞回环饱满,具有较高承载力和良好的耗能性能,证明了带可替换剪切钢板的防屈曲组合支撑钢框架结构的可行性。（2）通过往复荷载试验研究发现,剪切钢板为结构主要的变形耗能元件,剪切钢板越容易屈曲,结构的刚度退化幅度越大,耗能性能越好,通过结构变形过程可以看出,剪切钢板首先变形,逐渐形成主对角拉力带,然后是防屈曲支撑屈服变形,最终才是剪切钢板和防屈曲支撑破坏导致组合支撑失效,在整个变形过程中框架基本完好。经过剪切钢板和防屈曲支撑的替换,发现在替换前后结构的承载能力、初始刚度和耗能性能均未受到影响。整个替换程序简单、耗时较少,充分证明震后对剪切钢板和防屈曲支撑进行替换是切实可行的。（3）利用数值模拟将结构进行单向加载,通过对比分析框架柱的截面尺寸、剪切钢板的宽厚比与长宽比、防屈曲支撑与水平面的夹角、防屈曲支撑是否设置接触环对结构力学性能的影响,得到选择较小截面尺寸的框架柱,防屈曲支撑设置接触环并接近剪切钢板的主对角线,剪切钢板的宽厚比和长宽比在合理的取值范围内,结构的承载力、初始刚度及延性更好。（4）结构在往复荷载作用下,剪切钢板的宽厚比和长宽比对结构的耗能性能影响较大,剪切钢板的宽厚比和长宽比越大,结构的耗能性能越好,且剪切钢板的宽厚比和长宽比应在合理的范围之内;防屈曲支撑设置接触环结构的承载力更高,防屈曲支撑与水平面的夹角越接近剪切钢板主对角线的夹角,结构的抗震性能越好。（5）通过对比分析试验和有限元数据得到,无论是结构变形破坏规律还是抗震性能,试验和有限元结果有着一致性,最终得到带可替换剪切钢板的防屈曲组合支撑钢框架试验研究与有限元分析的结果是合理的,为工程设计提供的建议是可靠的。