汶川地震震害调查表明，框架结构的破坏基本上是柱端破坏或节点破坏，鲜见梁端破坏现象，未能实现规范规定的“强柱弱梁”屈服机制，造成大量建筑物倒塌。此外，常规钢筋混凝土框架结构破坏后，即使能够加固再利用，往往难以修复原结构的残余变形，加固钢筋及新浇混凝土存在应力滞后问题，加固难度大，成本高。我国的普通钢筋混凝土框架结构抗震能力有待提高。本文发明一种“钢－混凝土组合节点”，该组合节点由钢板、钢管混凝土及柱纵筋组成，钢管混凝土与钢板之间可产生摩擦滑移以实现耗能。设计一种新型框架结构，框架柱的两端为钢－混凝土组合节点，在框架内对角双向设置预应力拉杆。本文以试验为主要手段，辅以理论计算及数值分析，对柱端为钢－混凝土组合节点的长柱、短柱及框架结构进行分析研究，并对试验破坏后的新型柱及新型框架进行修复试验。结果表明，新型柱及新型框架具有显著的变形能力及抗震性能，并具有良好的可修复性。为检验钢－混凝土组合节点的性能，本文进行3个新型长柱及3个新型短柱试验研究，同时设置1个普通长柱和2个普通短柱作对比试验。结果表明，钢－混凝土组合节点能显著提高柱的弯曲变形能力，当组合节点产生滑移，还能明显提高柱的剪切变形能力。所有新型长柱破坏局限于组合节点处，表现为组合节点钢筋屈服、断裂，组合节点以外的柱身混凝土无任何损坏；而普通柱一旦混凝土被压碎，就无法维持轴力稳定，并很快失去承载能力。新型长柱的变形能力约是普通长柱的2～5倍以上，新型短柱的变形能力约是普通短柱的1.6～2.0倍以上。实测数据及数值分析均表明，新型柱可以产生滑移，实现摩擦耗能的作用。为验证新型框架结构的实际效果，本文进行1个新型框架及1个普通框架对比试验研究。试验结果表明，框架柱（为长柱）的破坏区域位于柱端组合节点处，柱身混凝土无开裂，轴力始终能维持稳定；拉杆破坏后，框架仍能继续工作，直至组合节点钢筋断裂。普通框架破坏区域也集中于柱端处，柱端混凝土被压碎，箍筋向外崩脱，纵向钢筋屈曲外鼓，达到峰值承载力后，轴力不能维持稳定，水平力下降迅速。新型框架的屈服位移、峰值位移分别是普通框架的2.71、2.0倍；峰值位移角大于1/50，是规范要求的1.49倍；屈服承载力及峰值承载力是普通框架的3.0倍以上，弹性转角刚度是普通框架的1.55倍；在相同加载制度下，新型框架的加载循环次数远大于普通框架，耗能能力显著优越于普通框架，具有优越的抗震性能。为了解新型结构的可修复性，本文对试验破坏后的新型框架及1个新型柱进行修复，然后采用相同的试验设备、按相同的加载制度重新进行试验。结果表明，新型框架结构及新型柱的修复工作简单，成本低，速度快，修复后即可投入使用，可消除原破坏造成的大部分残余变形；与原结构相比，各项性能指标相差不大，表明新型结构具有优越的可修复性能。本文采用数值分析方法研究不同组合节点参数对新型柱的力学性能影响；推导了柱端为钢－混凝土组合节点的框架柱及预应力拉杆的刚度方程，解决了新型结构整体分析问题；推导了钢－混凝土组合节点的压弯承载力设计计算方法；推导了钢－混凝土组合节点产生摩擦滑移耗能的力学条件。为新型结构推广应用提供理论支撑。钢－混凝土组合节点具有显著的变形能力，保护了柱身混凝土，相当于实现规范要求的“强柱弱梁”的效果；只要组合节点的钢管混凝土不破坏，新型结构就可始终维持轴力稳定，柱端抗剪能力可维持不变，这对实现“大震不倒”具有重要意义；新型结构修复简单，造价低，速度快，不需要技术间隙时间，适合于震后快速抢修，同样具有实际意义。