为加快施工速度、提高劳动效率、实现绿色施工等目的,预制装配式建筑是我国建筑工业化发展的必然趋势。高层预制装配式建筑中抗侧力构件及其结构体系是影响结构抗震性能的关键,在建筑结构中设置耗能减振构件可有效地降低结构的地震响应、提高结构的抗震性能。本文提出了一种可预制装配的新型耗能减振构件——防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙,包括开斜槽钢板、设置在钢板两侧用于约束钢板面外变形的混凝土板和边缘框架。在往复荷载作用下,剪力墙主要通过槽间钢板条带的拉压变形耗能,受力机制明确。此外,通过改变斜槽参数,剪力墙的抗侧刚度和强度易于调节。本文以防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙和耗能减振与抗侧力双重功能基本构件作为主要对象,采用理论分析和试验研究相结合的方法,重点聚焦其受力机理、抗震性能和设计方法,具体完成了以下研究内容:(1)通过对非加劲薄钢板剪力墙受力机理的分析,提出了防屈曲开斜槽钢板剪力墙,并从理论上推导了防屈曲开斜槽钢板剪力墙的基本力学性能。建立了基于ABAQUS软件的防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙构件的精细化有限元模型,对影响防屈曲开斜槽钢板剪力墙抗剪承载力的关键参数,如钢板高厚比,跨高比,斜槽宽度,槽间板带宽度等进行了大量的数值分析,评估了各关键参数对防屈曲开斜槽钢板剪力墙性能的影响;基于传统钢板剪力墙的简化模型——拉力带模型,提出了防屈曲开斜槽钢板剪力墙的等效多杆模型,并全面对比研究了简化模型与精细模型的差异。基于单向推覆分析的单调荷载位移曲线评估了模型的准确性,并检验了简化模型用于结构内力计算以及截面设计的可行性。(2)防屈曲开斜槽钢板剪力墙的受力性能与其面外约束构造直接相关,基于弹性屈曲理论,给出了影响其稳定性能的关键参数,如混凝土板厚度和螺栓间距。开展了水平荷载作用下的弹性屈曲分析、弹塑性推覆分析和拟静力往复加载分析,分别基于极限抗剪承载力和滞回性能分析了影响面外约束的关键参数(如混凝土板厚,钢板与混凝土之间的间隙,螺栓间距等),并给出了合理的设计建议。(3)设计并制作了两组不同参数的防屈曲开斜槽钢板剪力墙试件(缩尺比1:2),并对其进行了拟静力往复加载试验研究。根据试验过程中的变形特征,分析了试件的承载力、延性和耗能特性,并根据试验现象、受力机理分析和最终破坏模式验证了理论分析的有效性。同时,与剪力墙相连边柱刚度对剪力墙承载力和耗能能力的发挥至关重要,通过分析其对剪力墙性能的影响,给出了保证剪力墙抗震性能的边柱内力计算公式和最小刚度设计建议。基于提出的混凝土面外约束条件和推导的边柱刚度和强度要求,设计并制作了1组足尺防屈曲开斜槽钢板剪力墙试件,并对其进行了拟静力往复加载试验,分析了足尺试件的承载力、延性和耗能特性,并根据试验现象、受力机理分析和最终破坏模式验证了设计建议的有效性。(4)在框架和防屈曲开斜槽钢板剪力墙组成的双重抗侧力体系中,为探求钢板剪力墙结构受力特点,首先对单层单跨不同参数钢板剪力墙结构进行了静力推覆加载,分析了钢板剪力墙受力全过程,研究了在不同阶段钢板与框架之间的刚度、剪力分配规律。随后,通过对钢板剪力墙结构的塑性极限状态的分析,推导了与内嵌钢板截面相关的边缘框架梁柱设计公式,确定内嵌钢板与边缘框架之间的剪力分配关系,进而量化了边缘框架对结构承载力的贡献。采用考虑边缘框架贡献的设计方法设计防屈曲开斜槽钢板耗能剪力墙结构,采用Open Sees软件对结构进行了非线性动力时程分析,评估了结构在大震下的抗震性能。