钢框架和偏心支撑钢框架都是利用一部分框架梁屈服耗散地震能量,具有良好的延性和耗能能力,但框架梁损伤会使结构在震后难以修复。将耗能梁段与框架梁采用端板螺栓连接,可以灵活选择耗能梁段的尺寸,通过合理设计将损伤集中于可更换的耗能梁段,实现震后结构功能的快速恢复,具有良好的社会经济效益。本文对设置可更换耗能梁段的钢框架和偏心支撑钢框架进行了抗震性能分析,主要内容如下:利用有限元软件ABAQUS对相关文献中可更换耗能梁段及偏心支撑框架的往复加载试验进行了数值模拟,通过与试验结果的对比验证了有限元建模方法的可靠性。建立了两层单跨带耗能梁段框架的精细化有限元模型,进行单调推覆分析和往复加载分析,并与普通框架和狗骨式连接框架的工作性能进行了对比分析。以可更换耗能梁段的尺寸、材料强度为变化参数,研究耗能梁段与框架梁的塑性弯矩比值对框架抗震性能的影响。结果表明:在框架中设置可更换耗能梁段,可以使结构具有明显的屈服时序,耗能梁段完全屈服和柱脚屈服之间有很大的位移差,容易实现损伤耗能元件的更换。对比分析了两层单跨带可更换耗能梁段的偏心支撑框架和普通偏心支撑框架的工作性能。结果表明,这两个模型的初始刚度相差不大,可更换耗能梁段进入塑性的时刻较早,但框架柱脚进入塑性的时刻晚于普通偏心支撑框架。为实现端板螺栓连接,可更换耗能梁段的截面较小,使得结构的极限承载力小于普通偏心支撑框架的。对8个可更换耗能梁段的偏心支撑框架进行了参数分析,变化的参数包括耗能梁段的长度和偏心支撑布置方式。分析结果表明,剪切型耗能梁段的性能优于弯剪型耗能梁段。K型和V型偏心支撑框架的性能优于单斜偏心支撑框架。设计了12层的普通偏心支撑框架和可更换耗能梁段的偏心支撑框架,进行反应谱分析、动力时程分析和静力弹塑性分析,考察并对比两者的抗震性能和破坏模式。结果表明:普通偏心支撑框架结构上部的耗能梁段很难进入塑性,而可更换耗能梁段的截面选择比较灵活,除顶层外,其他层的耗能梁段均进入塑性,大震下的塑性耗能能力优于普通偏心支撑框架。可更换耗能梁段的截面尺寸小于普通耗能梁段,对二层单跨模型的极限承载力有一定影响,但对12层整体结构的影响极小。