为了顺应建筑工业化的发展趋势，基于可恢复功能结构的理念，首次提出一种新型的基于顶底角钢耗能的自复位预应力预制装配混凝土框架节点（称为PTED节点），该节点通过预应力筋和高强摩擦型螺栓将梁、柱、耗能角钢拼装在一起形成节点。在地震作用下，预应力筋提供节点的自复位的能力，耗能角钢提供节点的耗能能力，节点损伤集中在耗能角钢上，震后通过预应力筋的自复位能力使结构自动恢复到正常状态，然后通过更换受损的耗能角钢，迅速恢复结构的功能。节点可实行工业化生产，可实现震后快速恢复，代表了可持续发展工程抗震的研究方向。由于PTED节点具有上述的独特的优势，有必要对其进行深入的探讨和研究，以促进在我国抗震设防区的应用和发展。　　 为了研究PTED节点的抗震性能，首先进行7个PTED边节点的低周往复荷载试验，对试件的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化、耗能能力、延性、残余变形以及自复位能力等抗震性能进行分析，研究各参数的变化对节点抗震性能的影响。提出PTED节点的修复机理和修复方法并通过试验进行验证。梁、柱、预应力筋和角钢相当于节点的各个组件，为了研究节点各组件对节点受力性能的影响，进行各组件的系列的低周往复荷载试验。　　 提出节点的恢复力模型，包括滞回特性和骨架曲线。在试验研究的基础上，得出PTED节点的滞回特性，对PTED节点的骨架曲线进行分析，定义PTED节点骨架曲线的几个特征点:有效线性极限状态、角钢屈服状态和梁端约束混凝土被压碎极限状态，基于变形协调、力的平衡和物理方程，利用理论公式推导各极限状态点对应的荷载和位移，并与试验结果进行比较，可知采用提出的理论推导方法能较准确计算节点在单向受力下的力—位移关系。提出PTED节点的预应力筋的合力随层间位移角变化的预测公式，并与试验结果对比，验证本文提出的预测公式的正确性。　　 提出角钢的拉—压恢复力模型，利用角钢的拉—压恢复力模型对国内外顶底角钢连接钢结构试验进行数值模拟，所得结果与试验结果吻合良好，验证了角钢恢复力模型的正确性。建立基于OpenSEES软件的PTED节点的有限元分析模型，模型的建立采用基于有限单元柔度法的非线性纤维梁柱单元，具有计算效率高，收敛性好的优点。针对PTED节点的受力特性，解决了梁柱结合面力学行为的模拟，预应力筋与角钢的模拟，节点核心区剪切变形的本构关系以及梁端塑性铰长度的取值等建模的关键问题，对节点试验进行数值模拟，数值模拟的结果与试验结果较吻合，说明建模方法的准确性和可靠性。对影响PTED节点试验未涉及的几个主要因素进行参数分析，研究参数的变化对节点受力性能的影响，并提出相应的设计建议。　　 研究梁的伸长效应对结构受力性能的影响。PTED框架结构体系中，梁柱结合面缝隙的张开导致梁的伸长效应。梁的伸长导致预应力筋应变增大，作用于梁上的预压力增大，梁的伸长效应引起的柱弯曲变形同样导致梁轴压力的增大，同时影响柱中剪力。预应力筋应变增大和柱子的弯曲变形引起的轴压力将使梁产生轴向压缩变形，从而减小预应力筋应力和柱子的弯曲变形，据此，本文推导了考虑梁压缩变形的梁伸长值、预应力筋应变值。　　 为了研究结构整体的抗震性能，基于OpenSEES软件，建立了5层4跨PTED框架结构的有限元分析模型，对结构进行Pushover分析，说明PTED框架的最大层间位移角、梁柱连接处的转角及柱底塑性铰能够满足罕遇地震的变形要求，结构为梁铰耗能机制，抗震性能良好，同时探讨了底层柱纵筋取值对结构受力性能的影响。　　 提出基于PTED结构体系的SDOFBP模型，推导了PTED结构多自由度体系向单自由度体系的转化方法，并对SDOFBP模型进行评估，说明采用SDOFBP模型代替原结构，可准确预测PTED结构的最大顶点位移和最大层间侧移，为PTED结构直接基于位移的设计方法提供理论基础。提出PTED结构直接基于位移的设计方法，包括梁柱连接处的抗剪、抗弯设计，预制梁、柱的抗剪、抗弯设计以及节点核心区的抗剪设计等，并利用该方法设计了(—)5层4跨框架结构，对其采用动力时程分析方法进行评估，验证设计方法的正确性和可靠性，并进一步评估结构在罕遇地震下反应的全过程和其自身的弹塑性性能。