装配式混凝土(简称PC)结构具有构件质量易于控制、施工效率高、环境影响小以及节省人力等优势,然而预制装配式混凝土结构由于整体刚度有限一般用于低烈度区域,大震下抗震表现弱于现浇结构。本文利用装配式连接与现浇连接进行结构高度和平面上的合理混合与交叉(非同一节点内),形成混合连接型预制装配式混凝土框架结构这一新型结构形式。这种混合连接型预制装配式结构形式既可以依托现浇混凝土在连接刚度上的优势,又可以充分利用装配式连接节点突出的可设计性,拓宽装配式框架节点应用的最大适用高度和最大设防烈度,从结构体系设计角度尽可能提高装配式混凝土结构的综合经济效益。对于混合连接型高层混凝土框架中的装配式连接部分,由于节点连接刚度不足所引起的层间弹性位移占据总层间位移的比重较大,想要实现混合连接型结构的优势,需要对混合连接型结构在地震下的位移响应进行估计,并确定合理的混合方式。本文将PC连接考虑为半刚连接,通过对半刚连接结构在小震下的位移、周期等弹性响应以及侧移简化方法进行研究,得到一种实用的地震作用下侧移估计方法,并通过对结构进行多目标优化,确定结构的混合方式与连接参数。本文主要研究内容如下:(1)通过推导与算例分析,研究了不同混合连接形式与连接刚度参数对结构弹性响应的影响,给出了混合连接型预制装配式结构混合原则的初步建议。对采用半刚连接的平面框架模型,推导了单层结构在达到弹性阶段层间位移角限值时,所需要的半刚连接刚度参数限值的表达式;同时通过MATLAB编程得到多层模型在小震下位移计算程序,进而得到最大层间位移角随连接参数的变化规律,并通过数值回归得到当结构达到弹性阶段层间位移角限值时,所需要的半刚性连接刚度参数限值的表达式。最后通过ETABS进行空间框架结构的建模分析,对比不同半刚连接布置及刚度取值的结构弹性响应,得到半刚性连接在平面内的布置对结构弹性响应的影响。分析结果显示:结构的弹性响应与半刚性连接的数量关系较大,而与半刚性连接在平面内的不同跨布置位置关系不大;当半刚连接刚度参数大于20时,结构的侧移基本趋向于刚接结构,研究所得结论为混合连接型预制装配式结构连接刚度取值以及混合方式的确定提供初估。(2)提出了一种考虑半刚连接参数(刚度参数、位置参数)和部位(梁端、柱端)的广义结构的侧移实用估计方法。抗侧刚度是求解结构侧移的关键,考虑半刚连接位于柱端与梁端情况以及半刚连接位置参数与刚度参数的影响,对现有Muto’s method(D值法)进行修正,得到一种广义的结构层刚度及总刚矩阵的简化计算方法。基于刚度简化方法,采用振型分解反应谱法得到地震作用,对装配式框架结构地震作用下的侧移进行实用估计。通过不同算例采用有限元与简化方法得到的层刚度、层间侧移以及周期、振型对比,验证了所提出方法的准确性。结果显示:当仅半刚部位(梁端、柱端)变化时,梁柱均采用半刚连接结构的层刚度最低,仅梁采用半刚连接结构的层刚度略高,仅柱采用半刚连接结构的层刚度最大,半刚连接位于梁柱不同部位对于结构地震作用下层间位移角的影响与层刚度的影响相反。(3)基于侧移实用估计方法,对混合连接型PC结构连接刚度及梁柱截面进行了小震弹性阶段的多目标优化,并采用基于性能的塑性设计(PBPD)方法得到了连接屈服弯矩,对结构进行了大震下的优化设计。以规定的四种层间位移角形式和造价最低为目标,层间位移角、轴压比、刚重比为约束条件,梁柱截面及半刚连接刚度参数为优化变量,对PC框架结构进行小震下优化,并给出了优化流程。通过连接刚度参数值来确定连接的形式(刚接、铰接、半刚连接),实现不同的混合方式。基于小震下的优化结果,采用基于性能的塑性设计(PBPD)方法对结构进行大震下优化设计。通过对PBPD方法进行修正构造迭代关系,求解半刚型PC结构满足大震下的屈服机制与位移目标的屈服弯矩,从而得到连接的弯矩转角M-θr关系,进而对结构进行大震下的优化设计。为了验证优化结果的合理性,对12层框架结构与半刚连接位于不同部位(梁端或柱端)的20层框架结构用所提出的弹性优化流程进行分析,并将优化结果与有限元结果进行比较,验证了优化得到的层间位移角能较好地实现弹性阶段目标层间位移角。最后对小震下以均匀层间位移角为目标优化得到的12层结构(M1)采用PBPD方法进行优化设计,并采用有限元进行分析,验证该方法的合理性。