中文摘要：

方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙是一种新型抗侧力结构体系，该体系将方钢管混凝土柱强度和刚度大、塑性和韧性好的优点与薄钢板剪力墙优异的抗侧能力和抗震性能结合，可充分发挥二者的结构性能，从根本上解决薄钢板剪力墙对边框较高的强度和刚度需求，可有效避免以往H型钢竖向边框易过早失效的问题，实现双重设防的抗震设防目标。本项目采用试验研究、数值模拟和理论分析相结合的方法，对方钢管混凝土柱与薄钢板剪力墙的连接构造、拉力场导致的柱子弯曲及柱壁变形对其承载力的影响、竖向压应力对薄钢板剪力墙性能的影响、减少钢板剪力墙承担竖向荷载的构造措施等关键技术进行研究，对该结构体系的抗震性能、传力机理和破坏机制进行深入研究，提出抗震设计方法。研究成果将为该新型结构体系的抗震设计提供理论依据和试验基础，进一步完善钢板剪力墙结构的理论体系，有重要的理论和实际意义。

结论摘要：

采用试验研究、数值模拟和理论研究相结合的方法，对方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙结构的关键技术、抗震机理和设计方法开展研究。主要成果如下（1） 对10个1/3比例单跨两层的方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙进行了低周反复荷载试验，考虑了钢板墙不同加劲形式、不同开洞形式的变化。得到了其破坏形态、承载力、延性、耗能性能、强度及刚度退化等，分析了其受力机理和破坏机制。结果表明，方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有良好的刚度、承载力和延性。方钢管混凝土柱能够为薄钢板墙提供充分锚固，使薄钢板墙的屈曲后性能得到充分发挥。试件具有较为理想的破坏模式，方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙结构是一种优良的双重抗侧力体系。（2） 对不同开洞形式钢板墙的滞回性能、应力、变形发展过程及破坏机制进行了非线性有限元分析。结果表明，增大钢板墙的宽高比或减小宽厚比，可提高结构的初始刚度、承载力和耗能能力。轴压比对钢板墙的初始刚度影响较小，增大轴压比将降低结构的承载力和耗能能力。钢板墙开洞率越大，结构承载力越低，随着开洞率增大，中部开洞钢板墙的耗能能力降低，侧边开洞钢板墙的耗能能力提高。洞口高度比对中部开洞钢板墙的初始刚度和耗能能力影响较小，增大洞口高度比将降低结构水平承载力。（3）基于框架-薄钢板墙的理想破坏机制，推导了薄钢板墙边缘构件计算公式及薄钢板墙、梁和柱之间的强度关系式。基于建议公式设计了2个单跨两层足尺模型。分析表明，顶梁能为单侧拉力场提供足够的抗弯承载力，防止顶梁跨中形成塑性铰。（4）基于轴力和拉力场作用下竖向边缘构件挠度微分方程，提出了考虑竖向边缘构件变形影响的钢板墙承载力公式。分析表明，竖向边缘构件抗弯刚度对钢板墙性能影响较大，轴力对钢板墙性能影响很小。提出了方钢管混凝土柱作为开洞钢板墙竖向边缘构件时的刚度限值。（5）基于钢板墙理想破坏模式，分析了中梁所受剪力，对AISC中剪力计算公式进行了修正，提出了中梁剪力近似计算公式。基于钢板墙塑性分析，提出了利用周边框架屈服时所提供抵抗力的设计过程。对方钢管混凝土框架-薄钢板墙的受力机理、破坏机制、极限承载力、刚度、剪力分配和柱子受力特征进行了研究。（6）对方钢管混凝土柱加劲措施进行了研究，对比分析了T形钢加劲、全贯通式加劲对滞回性能的影响。结果表明设置加劲对于加强方钢管对混凝土的约束，改善柱壁受力，增大耗能能力等效果显著。