钢板混凝土组合结构作为一种新型组合结构,具有良好的抗震性能和抗冲击性能,在国产第三代核反应堆CAP1400核岛结构中进行应用。目前双钢板混凝土组合结构在核电工程领域研究尚不成熟,缺少相应的的规范标准,仍需进一步的深入研究。本文以核电厂双钢板混凝土组合墙体为研究对象,通过拟静力试验及数值模型研究了核岛结构双钢板混凝土组合墙体在面内作用下的抗震性能以及表面钢板的屈曲性能。主要研究成果包括以下几方面:(1)完成了 3个双钢板混凝土组合墙体的面内拟静力往复加载试验。分析了设置不同距厚比、不同抗剪连接件形式对组合墙体面内破坏特征、滞回曲线、承载力、延性、刚度及耗能能力等抗震性能的影响。结果表明:双钢板混凝土组合墙体具有良好的抗震性能;距厚比的变化对于外包钢板屈曲性能影响显著,但对于试件极限承载力影响有限。设置拉结筋对于组合结构墙体的极限承载力、整体刚度、延性、耗能能力以及外包钢板屈曲性能影响较大。通过采用拐点法分析了在面内荷载作用下钢板发生屈曲时的水平荷载,可知钢板屈曲荷载小于组合结构极限荷载。(2)利用ABAQUS大型有限元模拟计算软件对双钢板混凝土组合墙体进行了有限元模拟分析。通过将试验结果与数值模拟结果进行对比,对双钢板混凝土组合墙体的抗剪极限承载力及外包钢板的屈曲行为进行了研究。结果表明:通过比较试验和有限元分析的荷载-位移曲线,两者吻合良好,能够反应实际破坏形式。通过将试验得出的钢板屈曲荷载-应变曲线与数值模拟得出的钢板屈曲荷载-应变曲线相比较,发现试验结果与数值模拟结果趋势相同,拐点位置相近,验证了有限元数值模拟结果的正确性,反映了组合结构钢板屈曲的受力状态。钢板强度、钢板厚度和连接件形式对于组合墙体抗剪承载力属于关键设计参数,钢板厚度、距厚比、连接件形式对于外包钢板的屈曲行为是关键设计参数。(3)通过整理已有研究成果以及本文试验模拟结果,参考铁摩辛柯以屈曲板的挠度曲面方程为屈曲模态,用能量法对于组合应力状态下临界应力计算得出的临界应力相关曲线,应用于核电厂双钢板混凝土组合墙体外包钢板模型中,并使用安全系数概念对压应力及剪应力进行组合。得到了核电厂双钢板混凝土组合墙体外包钢板的临界屈曲应力计算公式,并与已知公式进行了对比验证。