一系列震害研究表明,节点失效、延性不足是限制建筑结构抗震性能提升的重要因素。近年来,高延性、高耗能且功能可恢复的新型结构体系研究已成为工程抗震设计领域的一个重要发展方向。装配式混凝土框架体系的应用和发展符合我国建筑工业化的要求,而功能集成型结构可以提高构件的使用效率且符合我国抗震设计规范的要求。从损伤集中和分散耗能的角度出发,将兼具承载与耗能功能的高延性可更换耗能连接（REDC）布置在装配式混凝土框架的潜在塑性铰处,并在柱脚连接处引入摇摆机制,可设计出一种高性能、可修复的功能集成型装配式混凝土框架结构,称其为带可更换耗能连接的装配式混凝土框架结构（REDC-PCF）。本文通过试验研究、理论推导、数值模拟等方式开展REDC-PCF抗震性能和设计方法的研究,主要内容包括:（1）为验证REDC-PCF的设计概念,设计了一榀60%缩尺的2层2跨REDC-PCF试验试件,并通过更换梁端和柱脚处损伤的REDC,对同一试验试件进行了三次拟静力加载试验。试验证明:试验试件损伤集中于REDC且仅由REDC屈服耗能,实现了预期的屈服机制和耗能模式,且多次更换REDC之后,试验试件仍能够恢复其承载能力、耗能能力等功能特性至修复前水平。（2）为研究REDC-PCF的受力特征和工作机制,建立了反映REDC-PCF受力及滞回特性的骨架模型和滞回模型。根据柱脚底面间隙张开和梁端REDC初始屈服的先后顺序,将REDC-PCF的力学模型分为两种,建立了其刚度、特征点基底剪力和顶点位移角的计算理论。基于REDC-PCF的滞回规则,提出了滞回模型在Opensees软件中的实现方法,并验证了滞回模型在非线性静力分析和非线性动力分析中的适用性。（3）为简化REDC-PCF的性能化设计流程,提出了一种基于弹性位移设计谱的直接抗震设计方法。依据等位移原则,直接确定性能目标的控制位移,并以此为目标位移开展设计,使所设计结构同时满足性能目标中小震、中震、大震的变形要求。在设计过程中,利用5%阻尼比的弹性位移设计谱,通过目标位移直接确定结构的目标周期,在此基础上,根据刚度需求、承载需求及目标位移下损伤集中的要求,进行REDC和非屈服梁柱构件的设计。基于所提出的设计方法,设计3层、6层、9层REDC-PCF算例,并开展非线性动力时程分析,验证所提出设计方法的准确性和合理性。（4）为提高REDC-PCF的抗倒塌能力,从延缓REDC疲劳断裂以及降低REDCPCF强震作用下内力需求的角度出发,在已有设计算例的基础上开展结构优化设计。通过增量动力分析明确结构的损伤分布及发展,找到结构薄弱环节并确定结构的抗倒塌能力,并验证了优化方法。还将REDC-PCF与现浇框架结构的抗震性能进行对比,证明了REDC-PCF在损伤控制及抗倒塌能力提升方面的巨大优势。在增量动力分析的基础上开展地震易损性分析,计算不同地震动强度下结构及构件的损伤超越概率,考察所设计结构在不同强度地震作用下的损伤状态。此外,滞回模型在提高计算效率和收敛性方面具有极大优势,建立了能够反映REDC-PCF受力及滞回特性的滞回模型开展增量动力分析,并对比了滞回模型与实际结构数值模型的计算结果,包括位移响应、加速度响应、REDC累积损伤因子,验证了滞回模型在增量动力分析中的适用性。（5）为综合评价建筑结构的经济性和震后恢复能力,在已有增量动力分析结果的基础上,基于FEMA-P58理论开展地震损失分析,包括:（a）结构发生可修、拆除、倒塌的可能性对结构震后损失的影响;（b）结构中不同类型构件损伤对结构震后损失的影响。从直接经济损失和修复时间两方面评价REDC-PCF与传统结构、优化设计前与优化设计后的REDC-PCF的经济效益和功能恢复能力。