借鉴钢管混凝土结构的优点,提出一种格栅管式钢板剪力墙。为了满足超高层建筑对剪力墙高轴压比、高延性以及薄墙厚的要求,建立钢管混凝土框架-格栅式钢板混凝土组合剪力墙结构体系,提高超高层结构的抗震性能。本文采用了试验分析和有限元模拟相结合的方法,探讨新型组合剪力墙的抗震延性和耗能性能。并进行了结构体系的静力弹塑性Pushover分析和动力弹塑性时程分析。主要工作和研究成果包括:设计制作了两片格栅管式钢板剪力墙试件和一榀钢管混凝土框架-格栅管式钢板剪力墙试件,对其进行了低周反复荷载试验。试验表明:格栅管式钢板剪力墙抗震性能优良,在低周反复荷载作用下的滞回曲线较为饱满,具有承载力高、延性大和耗能能力强等优点,可实现高轴压比、高延性和薄墙厚的抗震剪力墙设计要求。钢管混凝土框架-格栅管式钢板剪力墙试件的滞回曲线面积更大,延性性能更强,耗能能力也有所提高,格栅管式钢板剪力墙进入塑性后,仍能承担大部分的水平荷载,极大地延缓了框架的塑性破坏。采用ABAQUS有限元分析软件建立了钢管混凝土框架-格栅管式钢板剪力墙结构体系的有限元分析模型,从变形能力、延性和承载能力等各方面对组合剪力墙的抗震性能进行分析,与试验结果进行对比,吻合较好,结果可信。建立了钢管混凝土框架-钢筋混凝土剪力墙结构体系的有限元对比分析模型,将两者受力过程和抗震特性进行对比,分析表明:钢筋混凝土剪力墙延性差,承载力下降太快,导致钢管混凝土框架迅速破坏;格栅管式钢板剪力墙和钢管混凝土框架均具有良好的抗震延性,强强联合,在框剪结构体系中可充分发挥两者的抗震延性性能。开展了剪力墙钢板屈服强度、剪力墙高宽比、混凝土强度等级以及钢管混凝土柱截面尺寸等参数对钢管混凝土框架-格栅管式钢板剪力墙结构的抗震性能影响分析研究。结合两片格栅管式钢板剪力墙,建立简化三折线骨架曲线,提供可参考的恢复力模型参数。以钢管混凝土框架-核心筒结构体系为研究对象,考虑不同剪力墙形式(钢筋混凝土剪力墙、型钢混凝土组合剪力墙、格栅管式钢板剪力墙),进行了弹塑性Pushover分析以及动力时程分析,从层间位移角、层间剪力、底部剪力等多个方面分析不同形式结构的抗震性能差异,对比分析结果表明:钢管混凝土框架-格栅管式钢板剪力墙结构在大震作用下,层间位移角最小,层间剪力最大,底部剪力分配上承担的总剪力比例更多,在大震作用下新型组合剪力墙能保持较大的承载能力、刚度退化缓慢,有效延缓了钢管混凝土框架柱的塑性发展破坏,远远满足“大震不倒”的抗震设计目标。