第三代非能动核电技术的重要特征之一是在核岛厂房中采用模块化建造技术,即在核岛厂房中采用钢板混凝土(SC)结构。作为一种新型结构形式,与传统钢筋混凝土结构相比,它具有承载力高、延性好、卓越的抗震性能和抵抗爆炸冲击能力。此外,采用钢板混凝土结构之后,实现工厂制作和平行施工,可以大大提高施工效率,缩短建造工期,提高经济效益。由于当前钢板混凝土结构的工程实践较少,钢板混凝土结构抗剪键力学性能相关试验研究还不够深入,国标规范正处于审稿阶段。本文以钢板混凝土结构中的抗剪键为研究对象,通过试验研究、数值模拟和理论分析,研究了钢板混凝土中抗剪键的力学性能,并给出了一些可供工程设计参考的研究成果。本文的主要内容及结果如下:(1)基于当前核电工程中常用的钢板混凝土结构墙体尺寸、抗剪键类型、抗剪键布置情况,共设计7组钢板混凝土结构抗剪键力学性能试验,以研究抗剪键的剪切承载力、剪切-滑移性能以及钢板与混凝土之间的协同工作性能。(2)开展钢板混凝土结构抗剪键力学性能试验研究,对竖向荷载、混凝土位移、混凝土与钢板之间的相对位移进行测量,此外,还对混凝土裂缝的发展过程进行跟踪。结果表明加载直接受剪面位于栓钉根部时,构件破坏主要表现为栓钉受剪屈服,栓钉下方混凝土被局部压碎;当加载直接受剪面位于栓钉顶部时,构件破坏首先表现为混凝土在栓钉顶部截面受剪破碎出现裂缝,栓钉尚未达到极限抗剪承载力。(3)针对抗剪键为栓钉的钢板混凝土试件,建立考虑非线性的精细有限元模型,并将计算所得出的结果与试验所得出的结果进行对比,结果表明计算所得出的试件的破坏模式和荷载-位移曲线与试验符合较好,本文所采用的方法可应用于后续钢板混凝土结构栓钉抗剪键数值模拟。(4)基于试验研究成果,提出钢板混凝土结构抗剪键极限承载力计算建议公式,可应用于后续钢板混凝土结构工程设计。