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在多高层钢框架抗震设计中，梁柱节点的连接形式及耗能能力占据重要的地位，直接关系到钢框架整体的稳定性和可靠性。为了达到“强节点弱构件”、“强柱弱梁”的设计原则，目前钢结构梁柱节点构造形式分为:全焊连接，栓焊混合连接和螺栓连接。 传统钢结构节点设计通常不能充分达到预期抗震要求，尤其是在1994年美国北岭地震和1995年日本阪神地震中，多个钢结构房屋梁柱刚性连接节点脆性开裂破坏的现象使设计者意识到传统刚性钢节点设计并未充分达到规定的抗震设计要求，基于此很多国内外学者提出了梁端削弱型梁柱节点的形式，这种节点采用了塑性铰外移法，虽然在一定程度上实现了“强柱弱梁”的设计准则，但可能在削弱区产生局部屈曲和整体侧移，在强震下安全储备不足。 进入21世纪后，人们寻求更加经济、高效、安全的抗震结构，可恢复结构应运而生，这种结构满足我国建筑设计中“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设计理念。 本文基于可恢复功能减震结构的理念，提出采用低屈服点金属的梁端削弱更换式梁柱节点。该节点利用低屈服点材料对翼缘和腹板的削弱处进行填补，在地震中低屈服点金属率先屈服并充分耗能，可降低节点主体的损伤，并可在震后对低屈服点金属进行更换。为此分别选取了Zn-22Al合金和LY-160型钢以及Q235，Q345钢进行了材料拉伸试验，试验表明LY160型钢具有更加优良的延性能力，因此选取LY160型钢作为低屈服点钢材进行削弱处的填补和置换，利用拉伸试验得到的材料本构进行ANSYS建模分析，分别对不同节点形式进行了低周往复加载下的数值模拟，分析比较了不同钢节点的耗能性能和损伤特征。 采用ANSYS中的生死单元方法，对节点中已经屈服变形的LY160型钢进行置换填补成未屈服变形的钢继续进行模拟加载，跟未进行置换的钢节点进行比较分析，证明了采用可置换的钢节点具有更加优良的承载能力和耗能能力。 采用多尺度技术的ANSYS计算效率仍偏低，可借助运算速度更快的OpenSees进行高层钢结构的动力时程分析。本文采用Giuffré-Menegotto-Pinto模型，调整OpenSees中钢材料本构参数，使节点计算结果跟ANSYS的相吻合，利用OpenSees得到的不同钢节点的本构参数进行钢框架结构的建模。并分别进行地震反应分析。结果表明可置换式节点能够将主要损伤控制在置换材料内，并具有更强的耗能能力、可恢复能力和安全储备。 由于一次较大的地震发生后，会出现很多次较小的余震，因此本文考虑在主震过后，对钢结构中的已经屈服破坏的低屈服点金属进行置换，并利用OpenSees软件分别模拟置换与不置换钢框架结构的抗震性能。 目前的地震损伤模型在力学机理、阈值范围、准确性及普适性等方面存在诸多不足。针对现有模型的不足，从能量耗散角度认为损伤的形式和程度与结构理想弹性变形能和实际弹塑性变形能之间的差异相关，可以用该差值的变化率表征损伤演变。从静力和动力耗能角度分别阐述该模型的力学机理和计算方法，提出了利用多次弹塑性动力时程分析方法计算理想弹性变性能、整体屈服初始时刻，进而获得结构损伤演变过程的方法。通过对比各种损伤模型的特性和不足，论证该模型的优越性，并进而定义结构不同破坏等级的损伤性能目标。最后，通过钢筋混凝土剪力墙及框架结构静动力弹塑性分析验证了该能量损伤模型的全面性和实用性。