在以往地震中,钢框架的梁柱节点是较易遭受破坏导致结构出现倒塌的区域,因此为了避免梁柱节点的脆性破坏,国内外学者们对在地震中能参与耗能的节点和构件进行了广泛的研究。而我国现有的建筑设计规范要求都以节点和构件的承载力满足结构安全使用的前提,往往没有考虑到整体结构的安全。本文从结构的整体性能出发,分别考虑到耗能节点和耗能支撑在钢框架上的应用,分析不同组合耗能结构的抗侧向倒塌性能并给予相关的应用范围和设计建议。本文通过ABAQUS采用多尺度的建模方法,把经过抗震设计的耗能节点和耗能支撑应用到钢框架中,着重对不同组合耗能结构进行抗震分析和抗侧向倒塌分析。在多遇和罕遇地震下比较不同组合耗能钢框架的抗震性能,以层间位移角、顶点位移和基底剪力为指标,分析小震和大震下耗能节点和耗能支撑对结构抗震性能的影响。基于增量动力分析方法(IDA)对不同组合耗能钢框架进行分析,汇总成多条IDA曲线,根据倒塌易损性、倒塌裕度比(CMR)和倒塌风险值,定性和定量地分析6种不同组合耗能下钢框架的抗侧向倒塌性能,并通过加强型耗能节点和耗能支撑的不同组合耗能应用,设计得到不同层数和不同跨数钢框架模型共24种,基于IDA分析,评估层数和跨数对结构抗倒塌性能的影响,所得结论可为相关设计提供参考依据。结论显示,耗能节点能有效地提高结构的抗倒塌性能,耗能支撑能极大地降低结构倒塌的风险,但两者适用范围不大相同。(1)在结构安全要求范围内,对于结构安全性等级要求较低的建筑,可应用耗能节点提高结构的抗震性能降低建筑倒塌风险,腹板削弱型节点适用于对延性要求更高的建筑,而对结构极限承载力有较高要求的建筑可应用翼缘板加强型节点;对于结构安全性等级要求较高的建筑,应用耗能支撑能极大地降低结构的倒塌风险。(2)在节点和构件适用范围内,耗能节点更适用于中低层且跨数不多的建筑,在高层建筑中,应用耗能支撑能显著地提高结构的抗侧向倒塌性能,且耗能节点和耗能支撑组合耗能形式可获得更佳的效果。在耗能节点和耗能支撑的设计时要注意,翼缘板加强型节点要遵循“强柱弱梁”的原则,当节点区被加强时,要适当增加柱截面面积,保证整体结构的延性性能;腹板削弱的尺度适度,保证梁截面的承载力符合设计要求,不至于削弱太多而影响结构的倒塌易损性;耗能支撑应在不影响建筑的使用功能和不造成过度钢材浪费的前提下进行设计和使用。在中高层建筑设计过程中,一方面要合理控制结构的整体刚度,优化梁柱截面的尺寸大小,另一方面可以通过布置耗能节点与耗能支撑组合耗能形式降低结构的倒塌风险。