耗能梁段作为一种基本构件,可以减轻整个结构的损伤并且耗散地震能量,在高层或超高层偏心支撑钢框架结构以及剪力墙中的钢连梁构件有广泛的应用。它可以改善整个结构的延性、刚度、承载力和耗能能力等其他力学性能,相当于“保险丝”的作用进一步增加了建筑物安全性。从耗能梁段的受力性能得知,其主要依靠发生塑性变形吸收地震输入地能量。所以为了提高耗能梁段的延性以及耗能能力,本文提出了一种新型的耗能梁段构件—不锈钢耗能梁段。因为不锈钢材料本身有良好的抗高温能力、抗腐蚀能力和优良的塑性变形能力,在我国建筑结构领域中的使用率也得到了大范围的提高。所以利用不锈钢优越的力学性能,将其设计为耗能梁段,特别是在沿海地区的钢结构建筑中,不锈钢材料的使用会增加结构的全周期寿命。目前国内外对普通碳素钢耗能梁段的力学性能研究较多,但是对不锈钢耗能梁段的研究很少。所以本文选用自行设计的耗能梁段试件进行了系统性的试验研究、数值模拟、参数化分析以及理论研究。主要工作内容包括以下几个方面:(1)对7个耗能梁段试件进行了低周往复荷载试验,得到了不同参数下耗能梁段的抗震性能。由试验结果分析得到,采用不锈钢材料的耗能梁段相比Q235B和Q345B材料的耗能梁段滞回耗能能力更强,试件的极限位移角更大,且破坏时承载力下降较小,说明不锈钢耗能梁段具有优越的抗震性能。(2)建立了精细化有限元模型,通过数值分析的结果与试验滞回曲线以及骨架曲线的对比,发现本文提出的有限元模型模拟结果与试验结果吻合良好。(3)对不锈钢薄板和普通碳素钢薄板进行受剪弹性屈曲理论分析,得到不锈钢薄板的屈曲荷载临界值小于Q235B和Q345B薄板的临界值,会先进入屈曲状态。我国钢结构设计规范和欧洲不锈钢结构规范的不锈钢抗剪承载力计算公式均较为保守。(4)采用验证的Abaqus有限元模型,对不锈钢耗能梁段进行了参数化分析。研究不锈钢耗能梁段加劲肋间距和单双面布置方式,以及耗能梁段长度比对其抗剪承载力的影响。给出剪切屈服型不锈钢耗能梁段长度比的建议值。(5)提出了不锈钢耗能梁段的双折线骨架曲线模型。由不锈钢耗能梁段的刚度退化规律得到地恢复力模型可以较好的模拟不锈钢耗能梁段的滞回行为。