结构在地震作用下主要有首次超越破坏和累积损伤破坏两种破坏形式,对这两种破坏的程度进行合理的定量描述是结构地震易损性分析的关键,所选择的量化指标需要在合理反映结构地震破坏机理的同时,兼顾计算过程的高效简便。拟力法是一种变位移的非线性分析计算方法,在运算过程中不需改变结构的初始刚度矩阵,因此具有计算效率高、稳定性好的特点。与此同时,拟力法的地震能量分析可以直接得到钢框架结构的滞回耗能分布,从而合理反映结构在地震作用下的累积损伤状态。考虑以上因素,本文基于拟力法原理对钢框架结构进行地震易损性分析和优化,主要研究内容为:(1)介绍基于拟力法的多自由度体系静力非线性分析的相关公式,并应用静力缩聚来削减矩阵的规模,之后结合状态空间法,完成对结构的动力非线性分析。最后,总结了将拟力法应用到钢框架结构的地震能量反应分析中所得到的结构能量方程以及其中地震动输入能、阻尼耗能、应变能、动能、每个塑性铰的塑性耗能以及结构的整体塑性耗能的表达式。(2)对构件建立基于其塑性耗能情况的局部损伤指标,之后结合构件及楼层的重要性系数加权得到整体损伤指标,最后将之与表征结构最大变形的层间位移角指标进行非线性组合,建立地震作用下基于拟力法的钢框架结构综合性损伤指标,并采用该指标,对数值算例进行地震易损性分析。(3)依据地震易损性分析的结果,选择结构的综合性损伤指标为目标函数,构件的截面类型为优化变量,基于遗传算法对结构进行优化,对优化后的结构进行地震易损性分析,并与优化前结构作比较分析,表明优化后结构在地震作用下的超越概率有一定程度降低,结构的抗震性能得到提高。