我国经济迅速发展推动城市化不停加快，高层建筑也随之不断增加。在大部分高层建筑中剪力墙均作为重要构件为建筑结构提供水平抗侧力，故剪力墙一直被视为数值模拟的重点研究对象。目前各种剪力墙模型中计算精度最高的要数分层壳模型，尽管分层壳模型性能良好，但很大程度上依旧取决于选取的壳单元，使用的壳单元精度会直接影响到剪力墙构件甚至整个结构的拟合结果。目前有限元软件OpenSees单元库包含的壳单元类型少且存在一定的缺陷，所以这方面仍有很大的提升空间。基于上述背景，本文将针对软件OpenSees原有的平板型壳单元展开研究并进行二次开发，组合出新的平板型壳单元，进一步提升OpenSee的计算性能。本文主要工作如下：
　　(1)针对原有单元DKGQ在局部坐标转动时计算精度较低的问题，基于新的四边形平面膜单元和板弯曲单元理论，二次开发出四边形平板型壳元USQIQ24并结合更新拉格朗日列式发展出其几何非线性形式NLUSQIQ24，使用多个经典算例检测该系列平板型壳元的分析性能。数据表明该系列单元在局部坐标转动下仍能保持较高的计算精度，具有更快的收敛速率和网格抗畸变能力。
　　(2)为了进一步丰富OpenSees壳单元形式，基于新的三角形平面膜单元和板弯曲单元理论对原有的DKGT单元进行二次开发，提出三角形平板型壳元TGM18及其几何非线性形式NLTGM18。利用多个经典算例证明该系列平板壳元在不同网格组合类型下均具有较高的计算精度和运算速率。
　　(3)基于本文改进的几何非线性壳元结合分层壳模型进行构件分析。首先应用于模拟剪力墙构件低周往复试验中。通过数据对比，本文改进壳元分析结果与试验数据整体一致，能够表现出剪力墙构件在循环荷载作用下承载力下降以及刚度退化的复杂力学性能。然后将改进壳元应用于RC框架柱低周往复试验模拟中。数据表明两种改进壳元与试验的滞回曲线比较吻合，对比同类壳元具有更高精度。
　　(4)基于不同类型壳单元进行整体结构的时程分析。首先对一栋8层框架-剪力墙办公楼输入不同峰值的地震波作用进行时程分析，对比不同壳单元模型的动力响应情况。数据表明本文改进壳元的计算结果与其他单元曲线趋势整体一致，具有较高计算精度；然后将改进壳元应用于一高架立式圆筒型储液器结构模拟中，输入不同类型地震波作用对该结构进行时程分析，进一步探索不同壳单元的时程分析性能以及壳单元对整体结构的影响。对比数据发现三角形壳元在计算时会产生一定的误差，而本文的改进单元NLTGM18分析结果与四边形单元更为接近。通过两种不同类型结构的时程分析模拟，为进一步基于OpenSees开展高层结构抗震性能研究奠定了基础。