钢板剪力墙(SPSW)结构是公认的适合于高烈度地震区的抗侧力系统。钢板剪力墙的主要功能是抵抗水平荷载引起的水平剪力和倾覆力矩,一般来说,SPSW系统由钢板壁、两个边界柱和水平梁组成。本文以钢结构工程中的关键技术为切入点,结合钢板墙的发展趋势和性能特点,提出一种新型钢板墙——竖向加劲竖向连接钢板墙(VV-SPSW)。这种钢板墙仅在竖直方向通过螺栓连接或焊接与框架梁相连,避免了拉力带对框架柱的不利影响,墙板与框架柱之间可灵活设置洞口;侧边及板中部均采用竖向型钢加劲方式,构造简单。本文采用理论分析、试验研究以及数值模拟相结合的方法,对这种新型钢板墙的弹性屈曲性能、滞回性能以及内嵌该钢板墙的平面钢框架结构的抗震性能进行了系统的研究和深入的分析。本论文所研究的主要内容和所取得的主要成果如下:(1)针对竖向加劲竖向连接钢板墙在轴压、剪切作用下的弹性稳定性问题,采用有限元数值模拟分析结合理论研究的方法,对该钢板墙在两种受力情况下的弹性屈曲承载力及其影响因素、界限肋板刚度比、高宽比适宜区间等问题展开研究。分别拟合了两种受力情况下侧边自由、仅侧边限制出平面位移以及侧边约束且中部等间距设置1～4道竖向出平面位移线等情况时的弹性屈曲系数的表达式;分别拟合了两种受力情况下侧边加劲肋和中部等间距设1～4道加劲肋时的界限肋板刚度比计算公式;获得了上述各种情况下基于弹性屈曲分析的钢板墙整体高宽比适宜区间以及肋间高宽比适宜区间;分析了钢板墙弹性屈曲性能的影响因素以及提高其临界屈曲应力的方法。(2)建立了考虑加劲肋贡献的单块钢板墙的初始侧向刚度计算公式,与有限元计算结果的对比分析表明,所提计算公式具有良好的精度。探讨了剪应力不均匀系数、加劲肋端部约束弯矩影响系数、钢板厚度与高宽比、加劲肋截面积与道数等对钢板墙初始侧向刚度的影响,给出了基于初始侧向刚度的钢板墙若干构造措施的设计建议。(3)针对单块竖向加劲竖向连接钢板墙在水平荷载作用下的滞回性能问题,采用有限元分析方法,对单块竖向加劲竖向连接钢板墙的滞回曲线、骨架曲线、能量耗散系数、刚度衰减系数等力学性能指标展开研究,分析了其滞回曲线捏缩效应、耗能性能、刚度退化等性能的影响因素与变化规律。研究表明,单块竖向加劲竖向连接钢板墙在水平荷载作用下具有较高的承载力和初始侧向刚度,屈服后的钢板墙沿对角线方向形成拉力带以继续承受水平荷载并消耗能量,具有较强的塑性变形能力和能量耗散能力,抗震性能良好。(4)针对内嵌竖向加劲竖向连接钢板墙平面钢框架结构的抗震性能问题,采用试验研究结合有限元分析的方法,对4个1:3的三层三跨内嵌竖向加劲竖向连接钢板墙平面钢框架结构试件进行了拟静力试验研究和有限元单向静力推覆分析,系统地研究了这种新型结构的抗震性能和破坏规律。研究表明,这种新型平面结构体系具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。经合理设计的内嵌竖向加劲竖向连接钢板墙平面钢框架结构中,内嵌钢板可以作为结构第一道抗震防线,整体结构的破坏规律符合多道抗震防线的设计思想以及“强框架,弱墙板”、“强柱弱梁”的抗震概念设计要求。