钢结构住宅施工速度快、空间布置灵活、绿色环保,符合住宅产业化与可持续发展的要求,具有传统砖混、钢筋混凝土结构住宅诸多不具备的优点。地震是人类平凡遭遇的一种自然灾害,给人类的生命与财产安全带来巨大的威胁。因此,在推广钢结构住宅进程中,其抗震性能的研究具有重要的理论与实际意义。本文以某钢结构小高层住宅为工程背景,针对同一建筑方案,选取纯钢框架、钢框架-支撑和钢框架-核心筒三种结构方案分别对其进行抗震性能的深入研究,以期为钢结构抗震研究提供一定的理论依据。首先,本文介绍了钢结构住宅现有研究成果及几种常用钢结构住宅体系;其次,详细阐述了抗震分析理论及有限元分析原理;再次,基于大型有限元软件ANSYS分别对选取的三种钢结构方案进行多遇地震作用下的模态分析、反应谱分析、动力弹性时程分析研究,罕遇地震作用下动力弹塑性时程分析研究;最后,选取了 14条具有不同脉冲周期的近断层地震动,研究了三种钢结构体系受近断层地震动作用下的地震响应规律,并最终获取了三种体系的抗震性能优劣情况。其主要研究成果及结论如下:①模态分析研究,三种体系前三阶振型均满足规范,纯钢框架体系扭转模态出现较早,而钢框架-支撑体系扭转明显受到抑制;前三阶模态周期,纯钢框架体系最大,钢框架-核心筒体系最小。②反应谱分析研究,层间位移角、剪重比等均满足规范;体系楼层位移、层间位移、层间位移角等大小及“鞭梢效应”强弱趋势基本满足:纯钢框架体系>钢框架-支撑体系>钢框架-核心筒体系。③小震时程分析研究,体系均处于弹性状态,地震响应小于反应谱结果且满足规范,楼层位移、层间位移及层间位移角等大小趋势类似于反应谱所得结果。④大震弹塑性时程分析研究,纯钢框架体系最大第一主应力419.05MPa,体系最大位移386.60mm,最大塑性应为5.1 1e-4,体系存在失效破坏危险;钢框架-支撑体系最大第一主应力364.97MPa,较纯钢框架体系降低约15%,体系最大位移293.15mm,底层梁柱未进入塑性状态,支撑有塑性变形并起到“第一道抗震防线”的作用;钢框架-核心筒体系最大第一主应力320.40MPa,体系最大位移154.90mm,塑性应变为0。⑤不同脉冲周期近断层地震动下,纯钢框架体系位移响应受其影响最大,最大层间位移角为4.57%;钢框架-支撑体系的支撑未起到“明显抑制近断层地震动易激起体系大位移响应”的作用,最大层间位移角接近4.00%,其位移响应及危险程度均小于纯钢框架体系;而钢框架-核心筒体系位移响应影响最小,最大层间位移角为0.87%,安全性最为理想。因此,三种体系抗震性能排序有:钢框架-核心筒体系>钢框架-支撑体系>纯钢框架体系。