钢板剪力墙具有承载力高、延性好、滞回性能稳定、施工便捷等优点,通常用于高层和超高层建筑中。采用方钢管混凝土柱作为钢板剪力墙的竖向边缘构件,可将钢管混凝土与钢板剪力墙的优势结合,充分发挥二者的结构性能。设置十字加劲肋可提高钢板剪力墙的屈曲荷载和初始刚度,改善其受力性能,有效减小其面外变形。本文采用试验研究、有限元数值分析及理论研究相结合的方法,对方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能和抗侧承载力进行研究。主要内容如下:(1)对两个1/3比例的单跨两层方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能。结果表明:方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有较高的承载能力、抗侧刚度,良好的延性及耗能性能;十字加劲肋的设置降低了钢板剪力墙的高厚比,有效抑制了薄钢板剪力墙的面外变形,改善了钢板剪力墙的受力性能,提高了其强度和刚度。(2)利用有限元软件ABAQUS 6.10对试验试件进行数值模拟,有限元结果与试验结果吻合较好。研究了框架柱刚度、框架柱轴压比、剪力墙高厚比和肋板刚度比对结构受力性能的影响。结果表明:柱刚度主要影响钢板墙拉力带的发展,增加柱子的刚度可提高结构的初始刚度、承载力;柱子轴压比越大,承载力越小;增加钢板剪力墙的厚度,可提高结构的初始刚度、承载力,但将降低结构的延性;肋板刚度比主要影响钢板墙拉力带的发展形式。(3)对十字加劲薄钢板剪力墙进行屈曲分析,研究钢板剪力墙的高厚比、高宽比及肋间距对钢板剪力墙的影响。在满足肋板刚度比的情况下,提出了加劲肋的设计方法和方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙的抗侧承载力计算公式,并将公式计算结果与试验及有限元结果进行对比。结果表明:抗侧承载力公式与试验及有限元结果吻合较好。(4)对不同加劲形式钢板剪力墙的受力性能进行分析。结果表明:加劲能明显改善钢板剪力墙的受力性能,与十字加劲、竖向槽钢加劲相比,斜加劲对钢板剪力墙受力性能的影响更显著。基于对方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙结构的抗侧承载力研究,提出了斜加劲、竖向槽钢加劲钢板剪力墙的抗侧承载力计算公式,理论计算结果与有限元结果吻合较好。