过去数十年间,建筑工业化基于装配式混凝土结构的施工技术,具有所需人工少、标准化程度高、施工质量好、绿色环保、施工效率高和经济性能良好等优点,已成为建筑行业的战略性发展方向。装配式混凝土框架结构的整体性能和抗震性能通常由预制构件连接节点所控制,试验研究和震后调查表明,预制构件连接节点失效往往造成装配式混凝土结构的失效甚至垮塌,同时,预制构件节点现场施工过程较为复杂,需要在现场进行钢筋的布置和连接、设置临时支撑和浇筑混凝土。提出了新型无支撑装配式混凝土框架结构来解决上述问题,该框架由带有牛腿的多层预制柱、带有U形键槽的预制梁和预制预应力空心楼板等组成,施工过程中无需设置竖向临时支撑。为研究所提出装配式混凝土框架的抗震性能,设计了13个足尺试验构件并进行拟静力试验来研究连接节点的抗震性能,节点类型包括:预制柱-基础连接节点、无支撑装配整体式梁柱中节点和两种无支撑装配整体式梁柱边节点。具体内容包括:（1）两个预制柱-基础连接节点分别采用灌浆套筒和波纹管进行连接,预制柱纵筋采用大直径高强钢筋来简化装配施工。试验结果表明,两个预制柱-基础连接节点与现浇构件表现出基本相同的承载能力、不同的破坏模式和较低的耗能能力;灌浆套筒预制柱-基础连接节点中,灌浆套筒上部纵筋屈曲和箍筋失效导致该节点延性较差,在4.5%层间位移角时发生破坏;波纹管预制柱-基础节点构件在2%层间位移角后,预制柱纵筋在连接区发生了较为明显的滑移,导致其滞回曲线较为捏缩。（2）设计了五个足尺装配式梁柱十字节点,研究键槽内附加连接钢筋的长度和配筋面积,及锚固构造箍筋对梁柱节点抗震性能的影响,并与现浇梁柱节点进行对比分析。试验结果表明:键槽内连接钢筋的长度对节点的承载能力能影响较小,但是对节点的初始刚度和耗能能力影响较大;键槽内附加连接钢筋的配筋面积增加50%时,梁柱节点的承载力提高24%,同时,节点的耗能和刚度均有明显的提升;键槽内采用小箍筋将连接钢筋与预制梁底部纵筋锚固时,节点耗能能力提升16.5%。（3）为了解决梁柱边节点装配施工时钢筋拥堵的问题,提出在梁纵筋和连接钢筋端部设置锚固板。试验结果表明:无支撑装配整体式梁柱边节点的承载力低于现浇节点,装配整体式中间层梁柱边节点正负向最大承载力比现浇节点分别降低24.5%和16.8%,装配整体式顶层梁柱边节点比现浇节点分别小21.7%和13.9%。无支撑装配整体式梁柱边节点的变形能力和延性弱于现浇节点,装配整体式顶层梁柱边节点的延性系数为1.93,而现浇顶层梁柱节点的延性系数为2.41。装配式梁柱边节点在加载早期的耗能能力优于现浇节点,但累计耗能能力不足。提出了预制柱-基础连接点塑性铰模型并分析塑性铰长度。根据试验结果,分析柱纵筋、箍筋、灌浆套筒和螺旋箍筋等在加载过程中的应力应变,结合加载过程中构件裂缝发展历程和最终破坏模式,研究两个预制柱-基础节点和现浇构件不同的受力机制和变形分布,现浇柱、灌浆套筒连接预制柱和波纹管连接预制柱的塑性铰长度分别为450 mm,750 mm和250 mm,提出提升预制柱-基础连接节点抗震性能的构造措施。提出了梁柱节点的力学模型和承载力计算方法。该力学模型可以合理解释无支撑装配整体式梁柱节点的受力特点和破坏模式;提出了无支撑装配整体式梁柱节点的承载力计算方法,理论计算值与试验结果对比表明:由于未能考虑预制柱牛腿对梁端负弯矩承载力的贡献,无支撑装配整体式梁柱中节点承载力的理论计算值比试验值小约10%-12%;进行装配整体式梁柱边节点承载力计算时,预制梁上部纵筋和键槽内连接钢筋因滑移使其受拉强度折减10%,正负弯矩的理论值比试验值分别小6.6%和14.6%。总体而言,理论计算值是合理和偏保守的。基于试验结果,在节点层次进行有限元模拟,使用Open Sees软件分别采用零长度弹簧单元和梁柱节点单元建立无支撑装配整体式梁柱节点有限元模型,将两种有限元模型分析结果与试验数据对比来验证数值模拟的可行性。分别建立五层三跨的装配式和现浇钢筋混凝土框架结构有限元模型,以最大层间位移角为震后性能评估指标,分别进行小震、中震和大震作用下结构震后结果对比,分析两种框架震后性能的变化趋势及差异,结果表明无支撑装配整体式混凝土框架结构满足抗震规范要求,但其抗震性能稍微弱于现浇框架。通过上述试验研究和理论分析,对预制构件连接节点和装配式混凝土框架结构的抗震性能进行了详细和深入的研究,全面评估了无支撑装配整体式混凝土框架结构的抗震性能,为其在中高烈度地震区域的推广应用做出贡献。