地震作为突发性自然灾害,往往会造成巨大的人员伤亡和经济损失。面对这些损失,地震学(Seismology)和地震工程学(Earthquake Engineering)从不同的方向发展新理论和新技术来减小地震带来的灾难和破坏,由此推动了抗震设计方法的不断进步。我国现行《抗震规范》(GB 50011—2010)采用“三水准设防、两阶段设计”方法,即通过小震弹性设计和大震位移验算来保证结构“小震不坏”和“大震不倒”。但对于“中震可修”,规范没有给出相应设计方法,无法定量保证结构在地震作用后的可修复性。而对于一些重大工程,如电力、通讯、供水、供气等生命线工程,不仅要求地震发生时是安全的,更重要的是,要求震后有一定程度的继续使用功能并且能够快速修复。大量的研究表明现有的钢筋混凝土(RC)结构要实现良好的震后可修复性有难度,要真正实现结构可修复性还需要从新型结构开发进行研究。在这种情况下提出损伤可控结构,即在地震等灾害作用下结构损伤不会过度发展,灾后能在合理的技术条件和经济条件下经过修复即可恢复其预期功能的结构。本文以结构震后可修复性为出发点,以损伤可控结构为研究对象,对其地震反应和设计方法进行了相关研究。首先,提出能够反映结构可修复性及损伤可控性能的指标,建立结构可修复性定量评价指标体系；然后,分别以单自由度体系和多自由度体系模型为例,通过大量的数值分析,重点研究屈服后刚度、延性、残余变形等参数之间的关系,提出残余位移计算方法；最后,围绕损伤可控结构,把现阶段规范的“三水准设防,两阶段设计”发展成为更合理的“三水准设防,三阶段设计”抗震方法,详细内容总结如下：本文首先阐述了结构可修复性与损伤可控结构之间的关系,提出了结构震后可修复性评价技术指标和经济指标,形成了损伤可控结构评价指标体系。指标体系中的技术指标规定了损伤可控结构的性能评价,发现单独采用传统的损伤指标(例如最大位移)无法满足损伤可控结构性能评价要求,还必须增加震后残余位移指标共同对损伤可控结构进行评价。指标框架中的经济指标则规定了结构初期投资-损失、修复-重建的决策关系。在此基础上,通过大量的文献调研,总结、评价了现有的损伤可控结构实现方法。基于所提出的损伤可控指标框架,本文对现有关于残余位移的研究进行了文献调研,总结了关于残余位移的影响因素的分析结果,发现虽然由于研究方法、模型差异导致了各不相同的结论,但是在复杂结果中所有研究都一致认为屈服后刚度是影响残余位移的关键因素,提高屈服后刚度对减小结构震后残余位移效果明显。因此本文对屈服后刚度影响残余位移的内在机制进行了研究,发现提升屈服后刚度之后,结构在地震作用下正向和负向的屈服机制发生改变,屈服后刚度越高,结构在两个方向屈服持时越接近,因此使残余位移越小。在理解了屈服后刚度对残余位移影响的内在机理后,本文还对不同参数的双折线单自由度体系、多自由度体系在大量地震动作用下的残余位移响应进行分析,发现屈服后刚度、周期和场地条件是影响残余位移的最主要因素,而多自由度体系P-△效应对残余位移角的影响也不能忽视。通过对大量分析结果的统计分析,得出了适合中国规范使用的残余位移谱。考虑到对超高、大跨等长周期模型,通常都需要进行时程分析,并且在对单/多自由度体系残余位移的研究中发现地震动输入导致的最大弹塑性位移和残余位移离散性较大,因此本文对考虑最大弹塑性位移和残余位移响应的时程分析地震动输入选择进行了研究。考察了多个地震动强度指标与位移指标之间的相关性,发现地震强度指标总体可以分为加速度型强度指标、速度型强度指标和位移型强度指标三大类。并且当同时考虑残余位移和最大位移时,对于中长周期结构采用峰值速度指标明显优于规范规定的峰值加速度指标。在前述对损伤可控指标框架中残余位移指标系统研究的基础上,本文还提出了可以考虑设防地震作用下最大弹塑性位移和残余位移双参数控制的“三水准设防、三阶段设计”方法,通过算例表明可以利用现有的弹塑性位移谱和本文提出的残余位移谱进行第二水准设计。算例设计进一步证明了对于普通RC结构进行残余位移验算的重要性,并且发现对于普通混凝土结构,简单的增加其强度难以有效减小结构的残余位移。综上,可以发现本文的创新工作主要包括：建立了损伤可控结构定量评价指标体系,发现了屈服后刚度影响结构残余位移的内在机理,对单/多自由度体系在大量地震动作用下的残余位移响应进行了系统分析,并且提出了残余位移指标的相关计算方法,提出了综合考虑最大弹塑性位移和残余位移的时程分析地震动选择方法,并且在此基础上建立损伤可控结构“三水准设防,三阶段设计”抗震设计方法。