自复位预制拼装钢管混凝土（CFST）桥墩施工便捷、震后残余侧移小,在桥梁工程中有着较好的应用前景,但地震作用下此类桥墩墩趾处应力集中,易造成钢管外壁鼓曲及边缘混凝土压溃,给桥梁震后修复及功能恢复带来一定困难。基于此,提出一种带可更换组合管片的自复位预制拼装钢管混凝土桥墩,桥墩底部节段分为酒杯形钢管混凝土核心区及组合管片外围区,墩底亦可外设只受拉耗能组件。组合管片在地震作用下产生弹塑性变形,吸收地震能量并保护桥墩主体结构,震后通过拆卸螺栓即可快速更换,恢复桥墩功能。采用试验、有限元与理论研究相结合的方法,针对该新型桥墩的抗震性能开展了以下研究:（1）完成了4个1:3比尺的带可更换组合管片的自复位预制拼装钢管混凝土桥墩试件的低周往复加载试验,研究了预应力轴压比及只受拉耗能组件对桥墩抗震性能的影响,并对设置只受拉耗能组件的桥墩试件进行了快速修复。研究结果表明,该新型桥墩的拼装及更换过程易于操作,更换后桥墩的抗震性能与初始桥墩无明显差异,能够实现桥墩震后功能快速恢复;所有试件在往复荷载作用下的损伤集中于组合管片和只受拉耗能组件,酒杯形钢管混凝土核心区基本完好;提高预应力轴压比可有效提高桥墩试件的初始刚度、水平承载力以及耗能能力,但桥墩的延性会略有下降;设置只受拉耗能组件后桥墩试件的水平承载力和耗能能力均显著提升,延性得到改善,且对残余侧移影响较小。（2）分别建立了桥墩的实体和纤维单元分析模型,通过试验验证了两种分析模型的适用性,开展了不同设计参数下桥墩的有限元分析,给出了组合管片尺寸、只受拉耗能钢棒材料及用量、恒载轴压比、预应力筋的应力水平、剪跨比、核心混凝土标号以及外钢管牌号对桥墩抗震性能的影响规律。研究结果表明,桥墩底部节段分区有效保护了桥墩的主体结构,使其在4.5%侧移角下也可基本处于弹性状态,组合管片产生弹塑性变形并有效耗能;只受拉耗能组件对承载力的贡献率不宜大于65%,以保障桥墩复位能力;恒载轴压比、预应力筋的应力水平、剪跨比与核心混凝土标号的变化对桥墩抗震性能影响较大,钢材牌号的变化对桥墩抗震性能的影响较小。（3）通过分析拟合确定出了桥墩骨架曲线的特征点计算公式,推导了适用于该桥墩的恢复力模型,并与拟静力试验数据进行了对比。给出了适用于该桥墩的基于位移的抗震设计方法,依据该设计方法设计了一个足尺桥墩,并对该足尺桥墩进行10条天然地震波下的非线性时程分析,验证了该设计方法的适用性。