桥梁结构在地震作用下发生损伤或破坏维修难度大、成本高,因其引起的交通、生产中断等导致的间接损失则更为严重。为保证桥梁结构在地震作用下达到指定的性能目标,减少震害损失,许多地震工程领域学者对基于性能的地震工程理论展开了广泛的研究。墩柱通常是桥梁结构中最易发生损伤的构件,而墩柱过大的水平变形则会导致墩柱构件损伤的发展并最终发生倒塌,因此有必要对墩柱抗震变形能力进行研究,以更好地推进基于性能的抗震设计在工程实践中的应用。本文基于现有的墩柱试验数据和新进的统计学习方法,对桥梁墩柱的抗震能力模型展开研究,主要研究内容如下:（1）参考既有墩柱抗震能力的相关研究,选择以漂移率和位移延性系数作为抗震能力指标。基于现有的弯矩-曲率分析和塑性铰分析理论,参考既有的墩柱抗震能力模型相关研究,确定了11个可能对抗震能力产生影响的墩柱设计参数。采用半参数回归理论中常用的基于惩罚函数的变量选择方法,在R语言环境下实现惩罚函数的优化,并结合交叉验证的方法,确定纳入不同损伤极限状态的抗震能力模型的墩柱设计参数,同时确定每个影响因素对抗震能力的影响机制是线性或非线性。（2）分析墩柱抗震能力研究中可能存在的不确定性,并选用贝叶斯方法以实现对不确定性的刻画。回顾贝叶斯非参数回归方法——高斯过程回归的基本理论,并针对高斯过程的不同协方差函数的特点进行分析。基于变量选择结果,选择合适的协方差函数建立高斯过程非参数回归模型刻画其中对抗震能力的影响机制为非线性的设计参数,进而确定半参数回归模型形式。根据确立的半参数回归模型,在R语言环境下通过brms程序包实现对试验数据样本的回归拟合,获得模型参数和抗震能力指标的后验样本,进而计算后验估计结果。将半参数概率性能力模型的后验预测结果与试验观测值、既有抗震能力模型预测结果进行对比分析,以验证所提模型的精确性和优越性。（3）基于既有墩柱试验数据中的分组情况,考虑不同研究小组之间试验构件的材料、施工工艺及试验条件等因素的差异,将同一研究小组的试验构件假设为真实情况下同一桥梁结构的不同构件,并研究其组内相关性。回顾组内相关性及组内相关系数的基本理论和计算方法,建立贝叶斯变截距分层模型计算组内相关系数。采用基于贝叶斯方法的预测均值匹配法对试验数据进行多重插补以更好地利用样本数据信息,并利用插补后的数据进行分层模型的拟合,得到最后的组内相关系数结果。根据所得得到的组内相关系数结果,分析桥梁墩柱的组内相关性及其在抗震能力研究中的重要性。