钢-聚氨酯组合剪力墙作为高层及超高层建筑结构中抵抗侧向变形的主要受力构件,其结构构造是在两侧钢板形成的缝隙中灌注聚氨酯材料,使其结合为整体的“夹层”受力构件。为充分了解该新型剪力墙在结构中的抗震性能,本文将结合有限元模拟与理论分析两种方法展开研究,主要研究内容如下:(1)目前,新型剪力墙的相关试验尚未开展,但是鉴于该新型剪力墙是基于普通钢板剪力墙建立的。所以,根据已有的两组钢板剪力墙试验试件,建立相应的ANSYS有限元模型,经模拟分析,提取有限元模拟结果与试验的承载能力、初始刚度及延性性能对比,得到了较为一致的结果,验证了有限元软件模拟的可行性。(2)在普通钢板剪力墙的基础上,设计新型剪力墙模型(Base模型),同样,利用ANSYS有限元软件模拟分析普通模型与Base模型在单向加载和循环加载模式下的受力特,研究结果表明:新型剪力墙能提高结构的抗剪静力性能与滞回性能,证明了聚氨酯材料在结构抗震性能中发挥了重要作用。(3)改变Base模型的主要性能参数,包括钢板厚度、聚氨酯厚度、跨高比和柱的抗侧刚度,在单向加载和循环加载两种加载模式下,研究各组模型的抗剪静力性能与滞回性能。分析得到:增加聚氨酯厚度对提高结构的初始刚度以及屈服承载力的作用不大,但是对塑性阶段承载力的提高作用明显,并且结构的延性以及耗能能力也会有较大的提升;钢板厚度越大,两种加载模式下模型的受力性能突出,但是耗能效率的差异在顶点位移超过15mm后才凸显出来;增大模型的跨高比,稳定性提高,平面外变形减小,承载力提高,但是内嵌组合剪力墙的利用率降低;提高框架柱的抗侧系数,意味着柱截面面积增大,其承载能力以及抗变形能力提高,可以使内嵌组合剪力墙的拉力带得到更充分的开展,进而受力性能提高。(4)以等效拉-压杆简化模型模拟新型剪力墙在单向水平位移荷载作用下的受力机理,受拉区以钢板受拉条带作为拉杆的简化基础,受压区以具有弹簧约束作用的组合四压杆模型模拟聚氨酯对两侧钢板面外变形的影响。在该简化模型的基础上提出新型组合剪力墙抗剪承载力的计算公式。组合压杆中弹簧刚度k是影响计算承载力的主要参数,经分析得到k的线性关系。最终计算曲线与有限元模拟曲线吻合的较好。同时,经验证模型进一步证实了简化模型的适用性及理论分析过程的正确性。