本文在单消能段延性桁框结构的基础上,针对单消能段延性桁框变形过大的不足,提出两种一跨两个消能段的延性桁框变体体系,并基于能量平衡原理与屈服机制的设计方法框架,对所提出的两种变体体系进行设计方法的研究。主要工作和研究成果如下:1)提出两种变体体系的屈服机制假设,使用有限元软件对其屈服机制的假设进行验证,结果表明,本文提出的屈服机制在一定程度上能够反映结构在地震作用下的塑性行为,能够为后续的设计方法研究做铺垫。2)在屈服机制的基础上,按照基于能量平衡原理与屈服机制的设计方法框架提出两种体系的设计方法,给出确定消能构件参数的公式;并根据消能构件的特点给出用于设计非消能部分的隔离体及施加在隔离体上外力的计算公式。3)根据体系用途,按照所提出的设计方法设计六个算例,用于单消能段延性桁框与所提出两种体系的性能比较,以及考察本文提出的两种设计方法的合理性。按照设计侧向力分布对各算例进行非线性静力推覆分析,评估本文所选取的设计参数。选取12条地震动记录与2条人工记录,并缩放至三个水准对各算例进行非线性动力时程分析,用于评估设计方法的准确性。4)根据非线性静力推覆分析的结果,本文算例所选取的设计参数较为合适。根据三个水准的时程分析结果:算例可以满足选取的目标位移角以及规范的限值。另外对算例在不同水准下的变形、设计公式相关参数进行分析;结果表明,按本文提出的设计方法与选取的设计参数设计的两种体系的算例,其构件的变形需求均在构件的极限能力下,设计方法中用于设计非消能段的隔离体和外力计算公式能够满足非消能构件保持弹性的设想。5)在验证设计方法的可行性后,给出对应体系的设计建议。