装配式剪力墙结构是一种现场装配的新型建筑结构体系,适于工业化生产,符合我国建筑节能减排的发展需求,在工程领域具有良好的应用前景与经济价值。本文提出了一种新型装配式钢管混凝土剪力墙结构,通过连接节点、水平接缝和竖向接缝将预制墙板连接成整体,共同承担地震作用。对于装配式结构,节点、接缝及整体抗震性能是其得以推广应用的决定因素。因此本文对该剪力墙进行了较系统的抗震性能试验研究和理论分析,主要内容包括:(1)研发了一种新型带螺纹钢管套筒灌浆连接方式。制作了5个钢管套筒链接节点试件,通过单向拟静力试验,研究了该连接方式的可靠性和受力性能,结果表明,该连接方式能够实现钢管混凝土边框的可靠连接。(2)提出了装配式钢管混凝土剪力墙结构上下楼层间的水平连接方式。完成了3个剪跨比为2.97,缩尺比例为1/3,轴压比分别为0、0.1和0.2的钢管混凝土剪力墙试件在低周期往复荷载作用下的试验,对比分析了其破坏形态、承载能力、变形性能和抗震性能等指标。结果表明,在三种轴压比下接缝处的钢管及钢管套筒灌浆连接均未发生滑移破坏,表现出较好的整体抗震性能;随着轴压比的增加,剪力墙主要受力阶段荷载值及刚度都有明显提高,但延性有所降低。(3)研究了洞口偏心率对装配式钢管混凝土剪力墙抗震性能的影响。完成了3个开洞面积相同且小于15%,洞口偏心率分别为0、0.3和0.6的带洞口装配式钢管混凝土剪力墙在低周期反复荷载作用下的试验。结果表明,洞口偏心率为0的中洞口剪力墙,其抗震性能与无洞口剪力墙相似;偏心率为0.3的偏洞口剪力墙,抗震性能略差于中洞口剪力墙,但亦具有良好的抗震性能;偏心率为0.6的边洞口剪力墙,抗震性能较差。洞口的偏置引起了开洞剪力墙水平承载力、刚度、延性等在不同受力方向上的差异,近洞口侧(洞口受拉)与远洞口侧(洞口受压)加载相比,前者承载力大于后者,但刚度和延性小于后者。(4)提出了装配式钢管混凝土剪力墙结构同层墙体间的竖向连接方式。对带有该种竖缝,墙肢截面为一字形、L形和工字形的两层装配式钢管混凝土剪力墙试件进行了低周期往复荷载试验,对比分析了其破坏形态、承载能力、变形性能和抗震性能等指标。结果表明,3个试件竖缝处的滑移位移均约0.02mm,几乎无错动,钢管与钢管套筒、纵筋与钢筋套筒之间并未发生过大滑移,说明墙体水平接缝和竖向接缝的连接方式均可靠。此外,墙体翼缘与竖向接缝充当了耗能装置,翼缘的存在不但提高了结构的延性,对其承载力也有一定程度的提高。(5)对装配式钢管混凝土剪力墙进行了非线性有限元数值分析。在数值模拟结果与试验结果吻合良好的基础上,对其进行参数分析。结果表明,随着轴压比的增加,剪切效应增加显著,当轴压比大于0.6时,剪力墙会由于抗剪承载力不足而发生破坏;对于开洞剪力墙,洞口的存在使剪力在2个墙肢间重新分布,中洞口剪力墙剪力的分布与整体墙基本一致,偏洞口剪力墙剪力分布受加载方向影响很大,反向加载(洞口受拉)时,承载力大于正向加载,而边洞口剪力墙剪力主要由大墙肢承担;剪力墙中钢管混凝土会产生抗剪销栓力,占墙体总剪力的20%左右。(6)建立了该装配式钢管混凝土剪力墙刚度及承载力计算模型、水平和竖向接缝抗剪承载力计算模型、恢复力模型,计算结果与试验结果吻合较好,进一步揭示了该装配式剪力墙的受力与变形规律。