外挂墙板作为一种非结构构件,设计时通常尽量减小其与主体结构的相互作用,但同时忽视了外挂墙板在其平面内强度、刚度及变形。基于此,本文将外挂墙板同消能减震技术相结合,提出了一种含减震外挂墙板(Energy Dissipation Cladding Panel,EDCP)钢框架结构体系。EDCP与钢框架通过三点连接,即EDCP上部采用摩擦型螺栓与钢梁连接,底部采用X形或U形钢板消能器与基础梁连接。通过合理设计,可以充分利用X形和U形钢板消能器弹塑性剪切变形,为偏柔性的钢框架提供附加刚度和阻尼。含EDCP的钢框架无需增设抗侧力斜撑,既节约了钢材又节省了建筑空间。为充分探究这一新型结构体系的抗震性能,具体的研究工作如下:(1)设计了一组X形和U形钢板消能器,对其进行了拟静力试验,研究其变形模式、恢复力与剪切变形的关系以及疲劳性能等。研究结果表明:两种消能器变形模式较为理想,且滞回曲线均较为饱满;X形钢板消能器的滞回性能和承载力受边界条件影响较大;相较于X形钢板消能器,U形钢板消能器疲劳性能更加优越。(2)基于上述试验,采用有限元分析软件ABAQUS对消能器试件的受力过程进行了数值模拟分析。将分析与试验结果进行对比,验证了消能器数值建模方法的可靠性。通过数值模拟分析,进一步研究了两种阻尼器的受力性能和机理。(3)设计并制作了缩尺比例为1:1.5的空钢框架、含有X形钢板消能器的EDCP钢框架和含有U形钢板消能器的EDCP钢框架三个试件,分别对其进行了拟静力试验,研究了三个结构的受力性能和损伤模式,以及EDCP对钢框架结构体系抗震性能的影响。研究结果表明:试验过程中钢梁梁端、柱底出现了塑性铰,表明EDCP未改变钢框架本身的屈服机制;X形和U形消能器在试验过程中变形均较为理想,未出现任何裂纹;含X形钢板消能器试件中,由于消能器的薄膜效应,导致墙板承受较大的竖向拉力,致使墙板开裂和上部预埋螺杆剪断,而由于U形消能器承受竖向荷载较小,含U型消能器墙板保持完好;EDCP对钢框架初始刚度、承载力和耗能能力均有较大的提高。(4)采用有限元分析软件ABAQUS对三个钢框架试验试件的受力过程进行了数值模拟分析,模拟结果与试验结果较为吻合,证明了钢框架数值建模的准确性。在此基础上进一步探究了试验过程中消能器的受力情况。模拟结果表明:X形钢板消能器在受力过程中,薄膜效应显著;X形钢板消能器竖向变形和受力均远大于U形钢板消能器。