当前,装配式混凝土结构以及钢结构在我国已得到规模化应用。装配式组合结构能够有效利用混凝土结构整体性好、造价较低的优点,同时具有钢结构安装方便、受力性能好的特点。因此,该类结构正逐步得到推广。在工程应用的过程中,有调查表明,由于组合结构具有较高的截面利用率,较小的构件截面尺寸即可满足竖向承载要求。由此,这也导致了该类结构抗侧能力存在不足,在地震作用下响应较大。若仅考虑通过增大截面的方法来提高结构的抗侧刚度,则会造成不必要的材料浪费。另一方面,传统的装配式组合结构梁柱节点核心区构造复杂,无法有效解决施工安装难度大的问题。本文提出了一种基于新型钢板耗能装置的装配式组合框架,该体系主要由外包防火混凝土的钢管混凝土柱、预埋H型钢接头的先张法预应力预制混凝土梁和双拼工字型钢板耗能装置组成。在工厂生产时,组合框架的构件采用类似装配式混凝土结构构件的方法预制,在运输至现场后,采用类似钢结构的方式进行安装,从而实现高效的生产与施工。在使用阶段,附加耗能装置能够提高结构整体的抗侧刚度,从而减小地震响应。本文采用试验、模拟研究和理论分析等方法,依次对新型耗能装置、组合框架和耗能减震体系展开研究。主要研究内容如下:1)研究了单加劲板式双拼工字型钢板耗能装置的滞回性能。基于5个试件的拟静力试验,对腹板截面开洞形式、是否采用连接板等构造进行研究,并对腹板宽高比、开洞布置、约束构造进行了模拟分析。研究结果表明,无连接板的单加劲板式耗能装置具有较好的变形能力和稳定的耗能能力,其延性系数、超强系数和等效粘滞系数可达到7.40、1.70和0.51。窄而高的开洞形式、均匀的开洞布置和减小加劲板与腹板间隙有利于提高该耗能装置的工作性能。2)研究了双加劲板式双拼工字型钢板耗能装置的滞回性能。制作3个试件,对截面削弱形式、附加CFRP布布置方式等参数进行了试验和模拟研究。研究结果表明,优化后的截面削弱形式和CFRP布能够明显提高其腹板的变形能力,延性系数提高至12.21。CFRP布对耗能装置滞回性能的提升效果随腹板宽度的增加而增加;当耗能装置通过焊接与结构进行连接时,应采用三边半的形式增加连接长度以缓解因应力集中导致的焊缝撕裂。当连接可靠时,该装置具有比单加劲板式更大的相对耗能量和相近的耗能效率。3)改进了已有受剪钢板的条带恢复力模型,使其适用于两竖向边未被直接约束的受剪腹板。考虑了局部拉力带作用以及厚板的强化作用的影响,通过验算其屈服荷载、极限荷载、单调加载下的骨架曲线和往复加载下的滞回模型,验证了简化模型的有效性。探讨了不同成分对耗能减震的贡献,研究结果表明,相同屈服荷载需求下,采用腹板高度更小的型钢制成的耗能装置减震效果更好。4)研究了新型装配式组合耗能减震体系的抗震性能。对2榀2层2跨1:2缩尺框架试件进行了拟静力试验研究,其中1榀为钢接头经狗骨削弱处理的组合框架,另1榀是框撑-耗能装置减震体系。研究结果表明,耗能减震体系具有较好的滞回性能,等效粘滞阻尼系数达到0.33以上;体系中耗能装置先失去工作能力,之后结构再以梁端出铰的形式破坏,实现了两道抗震防线的设计目标;合理设计钢接头截面和其末端弯起钢筋能够使塑性铰外移,并保证钢-混截面突变处构件的变形协调。5)研究了适用于安装有双拼工字型钢板耗能装置的装配式组合框架的模拟方法。通过对已有节点和框架试件进行模拟,验证了模型的有效性。通过与无狗骨截面无附加耗能装置的组合框架、相同设计条件下的钢筋混凝土框架对比,补充了试验分析。研究结果表明,模型能够较好地反映结构塑性铰的开展,并且可通过采用刚性节点域来提高模型的计算效率;组合框架具有比钢筋混凝土结构更好的承载能力以及耗能能力;耗能装置提供的附加刚度以及剪切变形耗能能够显著提升框架的抗震性能。6)改进了已有基于功能平衡关系的设计方法,使其适用于装配式组合耗能减震体系。先从能量角度分别对主体结构和附加耗能体系进行设计,再分别校核耗能装置-支撑对于主体结构的附加作用,采用等截面转换的方法,优化了多构件、多截面体系的设计流程。设计了1栋12层办公楼并进行了时程分析。研究结果表明,基于能量设计的办公楼安全可靠,所提出的设计方法切实可行。附加耗能装置能够显著地减少结构在地震下的响应;柱外包混凝土对结构减震具有一定作用,但会影响预期的耗能装置耗能贡献。