一种拱式变刚度耗能减震地下结构及施工方法，属于地下结构减震技术领域。结构包括含拱门式框架、主动变刚度装置、高阻尼橡胶隔层和锚索；含拱门式框架包括立柱、连续梁、钢管拱、拱上支撑柱、刚性垫块、定滑轮和传感器；主动变刚度装置包括方形外筒、矩形滑动块、形状记忆合金丝和紧绳器；刚性垫块顶面与方形外筒底面形心对准并焊接，立柱与土体之间的空隙填充高阻尼橡胶隔层，锚索一端穿过定滑轮和拱上支撑柱与紧绳器焊接连接，另一端穿过立柱和高阻尼橡胶隔层锚固于稳定土层中。利用形状记忆合金马氏体相变形状记忆效应，并与高阻尼橡胶隔层共同工作，主动给框架结构附加了刚度，避免了地下结构与土体发生共振，使地下结构具有较好抗震性能。