建筑工业化是当前我国建筑技术的发展方向,使用传统无梁或少梁的混凝土板-墙结构体系有着增加楼层净高、提高施工效率及方便工业化生产等优点,但传统板墙结构延性差,在罕遇地震作用下,楼板损伤严重,结构依靠各单片剪力墙抵抗地震,剪力墙的延性能力在大震中非常关键。钢管混凝土剪力墙能极大改善混凝土的延性同时提高其轴向承载力,因此,课题组在高延性钢管混凝土剪力墙的研究基础上,发展提出一种“钢管混凝土剪力墙-板高层结构”体系来解决传统混凝土板墙结构抗震延性不足的问题。本文对这一新型结构体系的抗震性能进行了深入研究,主要研究工作及结论如下:(1)对某个采用钢管混凝土剪力墙-板高层结构体系的典型宿舍住宅建筑的1:8缩尺模型进行模拟地震振动台试验,研究了试验模型的破坏机理、破坏模式、动力特性及地震反应。试验结果表明,在钢管混凝土剪力墙轴压比达到0.5的高轴压比情况下,按照7度烈度设计的钢管混凝土剪力墙-板高层结构可以满足现行规范规定的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的要求。(2)基于弹塑性分析软件Perform-3D,采用等代框架法建立振动台试验模型的原型数值分析模型,对原型进行弹塑性时程分析,并将分析结果与试验结果进行比较,分析结果验证了钢管混凝土剪力墙-板结构数值分析模型的可行性。(3)通过改变结构的剪力墙厚度、楼板厚度以及楼板配筋率建立了12个结构数值分析模型,并用Perform-3D软件进行静力弹塑性分析。分析结果表明,钢管混凝土剪力墙-板高层结构的延性系数与剪力墙厚度有关,与楼板厚度无关,钢管混凝土剪力墙的厚度越大,结构延性越好,加厚楼板对结构弹性刚度影响较大,但对结构的延性影响效果甚微,其结构延性取决于钢管混凝土剪力墙自身。而在相同楼板厚度与相同钢管混凝土剪力墙厚度的情况下,楼板配筋率越大,结构刚度退化得越慢,结构的延性越好。(4)建立了四种不同高度的钢管混凝土剪力墙-板高层结构与传统板墙结构共8个Perform-3D分析模型,针对每个模型选取了10条地震波,对8个模型进行了共320个工况的双向地震动力弹塑性时程分析,并对8个模型结构两个方向分别进行了静力弹塑性分析。分析结果表明,在相同层高、相同层数、相同剪力墙平面布置、相同剪力墙厚度、相同剪力墙墙肢长度和相同轴压比的情况下,在弹性阶段,钢管混凝土剪力墙-板高层结构与传统板墙结构结构刚度接近,力学性能接近,进入塑性阶段后,钢管混凝土剪力墙-板高层结构刚度退化比传统板墙结构慢,构件损伤情况比传统板墙结构轻微,随着结构高度的增加,传统板墙结构的抗震性能差及延性差的缺点暴露得越明显,而钢管混凝土剪力墙-板高层结构能够保持良好的抗震性能及延性,钢管混凝土剪力墙能够弥补高层传统板墙结构延性不足的缺点。建议规范中对于板柱-剪力墙结构在7度区最大高度为70m的限值,在采用钢管混凝土剪力墙-板高层结构体系时可适度放宽。