本发明提供一种碳酸钙复合的二肽水凝胶支架及其制备方法和应用。所述二肽水凝胶支架以二肽水凝胶为骨架装载碳酸钙粒子，且所述碳酸钙粒子中包括生长因子。所得二肽水凝胶支架的纳米纤维结构具有合适的孔径，能够促进细胞的迁移和增殖，为细胞增殖和分化提供适宜的微环境；凝胶中的碳酸钙能够为骨形成提供钙源，也能够作为生长因子的载体，减缓其释放速度，延长有效作用时间，促进细胞生长及成骨分化。此外，所述二肽水凝胶由氨基酸自组装形成，降解产物也为氨基酸，可被机体进一步吸收，具有良好的生物相容性和安全性。