针对传统结构震后修复能力不足,结构的抗震设计理念逐渐从传统的结构抗倒塌转向地震结构功能可维持、可恢复。为尽可能降低地震对社会正常生产和生活秩序的影响,在震后可以快速恢复结构功能,结合带可更换构件结构和钢筋混凝土柱-钢梁（RCS）组合结构各自的优点,提出了一种带可更换构件的RCS混合框架结构新型结构体系。该结构体系在较大地震作用下,可更换耗能构件集中损伤和耗散地震能量,保护主体不受损伤或轻微损伤,震后仅更换损伤的耗能构件即可快速恢复结构功能,属于震后功能可恢复结构体系。通过试验研究、数值模拟和理论分析等手段,对可更换耗能梁构件的地震损伤机制与可更换性能和整体结构的抗震设计方法两层次进行研究,本文主要研究内容和结论如下:（1）提出了一种带可更换构件的RCS混合框架结构体系,该结构体系由耗能框架和RCS组合框架两部分构成。其中,耗能框架由双连肢钢柱和短钢梁构成,主要承担水平荷载,短钢梁为可更换耗能构件;RCS组合框架由常规钢筋混凝土柱和钢梁构成,主要承担竖向荷载和部分水平荷载。带可更换构件的RCS混合框架结构体系具有“三个受力阶段、四个性能水平”的抗震受力特性,能够实现集中损伤和耗散地震能量,震后更换损伤耗能构件,快速恢复结构预定功能。（2）设计了不同连接构造的可更换耗能梁并完成了9个试件的拟静力试验,对耗能梁的破坏过程、损伤特征、承载力、耗能能力、可更换性能等内容进行分析。结果表明,耗能梁发生了剪切破坏和弯剪破坏两类,各试件均具有稳定的承载力、变形能力、耗能能力等抗震性能;采用可更换连接构造的耗能梁震后拆卸与安装操作简单、时间较短。其中,端板螺栓-腹板加强板和T形端板-螺栓连接可更换能力强,易于震后更换。（3）在试验的基础上,以耗能梁的长度系数、轴向荷载、梁端腹板加强板构造、多段式耗能梁抗剪承载力增大系数等为参数,对耗能梁进行了有限元非线性分析,研究以上参数对耗能梁抗震性能与可更换性能的影响。研究结果表明,改变耗能梁的长度系数、轴向荷载、腹板加强板构造等对耗能梁破坏特征、承载力、变形与耗能能力、可更换性能均有不同程度的影响,并根据分析结果给出了相关设计建议。（4）结合本文研究成果与已有研究,提出了可更换耗能梁的可更换性评价方法与抗震设计方法及建议。为实现耗能梁震后可更换,提出了耗能梁梁端残余转角和建筑结构残余层间位移角双指标为耗能梁可更换性评价标准,并给出了不同类型的耗能梁梁端可更换连接构造及相关设计方法。此外,可更换耗能梁段宜设计成剪切屈服型,应满足合理的抗震构造措施。（5）为实现整体结构体系中耗能梁的可更换与结构功能可恢复,探讨了带可更换构件的RCS混合框架结构基于性能的抗震设计方法。该方法以混合框架结构体系以四水准抗震设防目标和预期性能指标为基础,采用能够反映结构弹塑性受力状态的侧向力分布模式,可以较为精确的控制结构塑性发展与破坏形态。采用基于性能的抗震设计方法设计的3层带可更换构件的RCS混合框架结构能够实现“小震不坏,中震可更换,大震可修复,巨震不倒塌”性能目标,结构具有良好震后功能可恢复能力,各层耗能梁段均能参与耗能且损伤后可更换能力强,结构层间侧移分布较为均匀,塑性铰发展顺序及分布状态符合预期。