装配式构件可以在工厂预制成型,保证了构件的质量,现场只需要进行节点处的连接和少量湿作业,减少了环境污染,缩短了工期,所以装配式建筑有利于高品质建筑的工业化发展。螺栓连接是一种便捷的干式连接方式,套筒灌浆是一种可靠的钢筋连接技术,这两种施工工艺在国内已经相当成熟,所以端柱纵筋采用套筒灌浆连接、墙板中部采用螺栓连接的新型预制墙板具备极好的推广和应用前景。目前,针对该连接形式墙板的受力及抗震性能的研究较少,设计缺乏有用的参考,因此有必要对其受力机理和抗震性能展开研究。本文借助ABAQUS有限元分析软件,对端柱纵筋采用套筒连接、墙板中部采用螺栓连接的装配式剪力墙板分别进行静力弹塑性和拟静力低周反复弹塑性数值模拟分析,研究轴压比、高宽比、螺栓间距、螺杆与孔壁间隙和界面摩擦系数等5个因素及其不同水平对该连接预制墙板的抗震性能、破坏形式和螺栓受剪性能的影响,优化各个因素的水平,拟合螺栓受剪不均匀系数α和螺栓受剪比例β的公式,提出考虑螺栓受剪不均匀性的螺栓设计方法,并设计多组预制和现浇对比构件,分析预制墙板在不同加载制度下的破坏类型,螺栓在不同加载制度下的受力情况,对比预制墙板和现浇墙板的承载力、抗侧刚度和滞回耗能,并给出设计建议。主要结论如下:(1)影响该连接形式预制墙板峰值荷载的主要因素为高宽比和轴压比,峰值荷载随高宽比的增加而线性增大,当轴压比从0.1增加至0.3时,峰值荷载增长较快,当轴压比从0.3增加至0.5时,峰值荷载增长较为缓慢。(2)连接节点处的界面摩擦力占总剪力的67%~99%,多数构件超过了80%,因此在构件生产时需严格控制连接节点处的界面凿毛粗糙度的质量。(3)不同位置的螺栓所承受的剪力不等,螺栓剪力随远离加载端呈先增大后减小;影响螺栓受剪不均匀性α的主要因素是螺栓间距、高宽比、界面摩擦系数和螺杆与孔壁间隙,随螺栓间距的增大而减小,随界面摩擦系数的增大而增大,随螺杆与孔壁间隙的增大整体上呈增大趋势,随高宽比的增大而先增大后减小。建议通过适当增大螺栓间距和减小螺杆与孔壁间隙来降低螺栓受剪不均匀程度,螺杆与孔壁间隙填实后该间隙不宜超过1mm;给出了螺杆与孔壁间隙小于1.5mm时的螺栓受剪不均匀系数α的统计公式,对高宽比在0.83至1.25范围的构件乘以1.3的放大系数。(4)对于高轴压比剪力墙构件,螺栓所承担的剪力很小,且延性较差,建议设计轴压比不宜超过0.6。(5)影响螺栓受剪比例系数β的主要因素为轴压比、界面摩擦系数、高宽比,随着轴压比或界面摩擦系数的增大而减小,随高宽比的增大而先增大后减小;统计给出了轴压比小于0.3时β的拟合公式,对高宽比小于等于0.83和大于等于1.25的构件乘以1.5的放大系数。(6)上墙板设置暗梁、螺帽下设置钢垫板可有效防止构件发生冲切破坏和局部压坏,在拉剪共同作用下螺栓破坏不会先于整体破坏,并且该连接形式的预制墙板的水平滑移小,整体性好。(7)该预制墙板的峰值承载力、抗侧刚度和耗能面积均相对于现浇墙板有所下降,但峰值承载力的降幅不超过10%;抗侧刚度的降幅微小,基本可以忽略;耗能面积的降幅不超过5%。考虑楼板对墙板的约束,套筒灌浆质量良好的情况下,该连接形式的预制墙板的平面外抗弯性能不低于现浇构件,并且墙-楼板节点采用牛腿连接时的平面外承载力比墙-楼板连接为等同现浇时的平面外承载力略高。总体上,该连接形式的预制墙板的抗震性能优良。(8)在平面内单调加载和往复加载作用下,多数螺栓在加载过程中一直处于弹性,表明节点处有较大的安全储备,满足“强节点”要求。往复加载下的螺栓承载力需求小于单调加载下的螺栓承载力需求,按本文提出的螺栓设计方法来进行螺栓设计时,即按单调加载获到的螺栓受剪不均匀系数α和螺栓受剪比例β来进行螺栓设计,螺栓的抗剪设计偏于保守。