作为新型抗侧力构件的钢板剪力墙,因重量轻、抗侧刚度大、耗能及延性好等特点近年来在多高层钢结构中得到广泛应用,传统钢板剪力墙形式以平钢板剪力墙为主,但平钢板剪力墙因平面外刚度小,侧向荷载下易屈曲等因素限制了钢板剪力墙的应用和发展。而波纹钢板因其波纹形状使得钢板的面外刚度及屈曲荷载是同厚度平钢板的几倍至几十倍,常见的波纹钢板类型主要有截面为锯齿形、矩形、三角形、正玄波形、梯形等,但上述波形都因设计参数较多给其应用和设计带来不便。近年来,随着可恢复功能结构体系概念的提出,具有自复位能力的自复位钢框架因具有震后残余变形小、易修复等特点在建筑结构中逐渐得到应用,为使该新型体系进一步推广应用,本文主要开展了以下研究内容:1、结合两边连接钢板剪力墙及波纹钢板的优点,本文提出一种新型的侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙,相较平钢板剪力墙,其截面设计参数仅增加一项r;相较其他截面形式的波纹钢板墙,侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙的制作加工简单。根据侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙的简化力学模型,推导了侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙的初始弹性抗侧刚度、屈服承载力、极限承载力的理论公式。2、利用有限元软件ABAQUS建立了侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙的精细化有限元模型,并进行了弹性屈曲分析、单调加载及循环加载分析。在侧向荷载作用下,不同参数的侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙存在3种破坏模式:弯曲破坏、弯剪破坏及拉力带形式的“褶皱”。分析结果验证了初始弹性抗侧刚度、屈服承载力、极限承载力理论公式的正确性。通过改变半圆形波纹钢板剪力墙的参数,分析参数变化对波纹钢板剪力墙抗震性能的影响及规律,研究表明,随着跨高比的增大、高厚比的减小及圆形直径的增大,波纹钢板墙的弹性屈曲临界荷载基本呈线性增长;而侧边加劲肋的肋宽及肋厚对波纹钢板墙弹性屈曲临界荷载的影响较小。在相同材料用量下,以圆弧直径为60mm的波纹板耗能性能为最优。3、设计制作了两个1:2缩尺的新型侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙试件,对其进行低周反复加载试验研究,观察其变形及破坏过程,通过滞回曲线对波纹钢板剪力墙的骨架曲线、初始抗侧刚度、耗能性能等进行分析。试验结果表明,对于高宽比约为1的不同直径半圆形波纹钢板剪力墙,屈曲形式介于局部屈曲和整体屈曲之间,具有较高的初始刚度、屈服荷载及极限荷载,且其屈服均先于屈曲,实现了波纹钢板剪力墙屈服先于屈曲的思想,克服平钢板剪力墙易屈曲的缺点;两个试件的屈服位移较小,塑性变形能力强,能够使试件较早开始耗能而达到保护主体结构的目的。采用有限元模拟侧边加劲半圆形波纹钢板墙试验试件,能较好地模拟试件的滞回曲线捏拢、刚度退化及材料硬化,且模拟分析得到的试件滞回曲线与试验试件滞回曲线整体较为一致。4、提出一种自复位装配式钢框架钢板剪力墙结构,以单榀单跨单层自复位四边连接平钢板剪力墙为例阐述了结构的构造及工作原理,分析了各构件之间的相互作用及内力计算,在此基础上给出了自复位钢板剪力墙的自复位条件。结合新型侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙的优点,我们将侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙应用于自复位钢框架结构中,利用有限元软件ABAQUS建立了自复位半圆形波纹钢板剪力墙的精细化有限元模型,并进行了循环加载分析,研究了自复位钢框架及半圆形波纹钢板剪力墙设计参数变化对自复位半圆形波纹钢板剪力墙滞回性能的影响及规律。研究表明,自复位半圆形波纹钢板剪力墙的复位性能随着自复位钢框架第二与第一刚度比及预应力钢绞线初始力的增大而增强,随着波纹钢板剪力墙与自复位钢框架第一刚度比及侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙圆弧直径的增大而降低。5、设计制作了两个1:2缩尺的自复位半圆形波纹钢板剪力墙试件,通过对其进行低周反复加载试验研究,研究了自复位半圆形波纹钢板剪力墙结构的复位性能、耗能性能及侧边加劲半圆形波纹钢板剪力墙对自复位钢框架复位性能及耗能性能的影响。试验表明,两种试件的初始刚度基本相同,直径60mm的试件1承载力明显大于直径90mm的试件2,加载结束后两试件的残余变形明显试件2大于试件1,表明自复位半圆形波纹钢板剪力墙结构在自复位能力方面更适宜选用小直径的半圆形波纹钢板剪力墙。试验结束试件的主体结构及钢绞线仍保持弹性状态。6、结合我国抗震规范及第五代《中国地震动参数区划图》详细构建了自复位钢板剪力墙的性能化设计目标,基于该性能化设计目标提出自复位钢板剪力墙的设计流程及设计公式。根据提出的设计方法及设计流程,设计了自复位波纹钢板剪力墙钢框架结构,并建立同等条件下的刚接波纹钢板剪力墙钢框架结构,分别对其进行模态分析和动力时程分析,通过对比自复位半圆形波纹钢板剪力墙钢框架结构及半圆形波纹钢板剪力墙钢框架结构的基底剪力、层间位移角等指标,分析梁柱节点形式的不同对结构震后可恢复性能的影响。