冷弯薄壁型钢组合墙体主要承受竖向荷载以及水平荷载,斜支撑就是为组合墙体提供抗侧性能的主要构件。对于开有洞口的墙体而言,由于墙体截面削弱,造成了组合墙体的承载力降低,因此如何布置斜支撑才能使组合墙体获得最优的承载力才是组合墙体设计中的主要问题。目前对于组合墙体斜支撑的布置大多都是直接给定或者采用枚举的方式,夹杂了过多的人为因素,有些斜支撑并没有发挥出过大的作用。本次研究通过采用拓扑优化的方式,根据组合墙体的实际受力情况,优化出受力较为合理的斜支撑布置方式,为冷弯薄壁型钢组合墙体的斜支撑布置提供了设计思路和设计方法。研究内容如下:1、提出一种新型的冷弯薄壁型钢组合墙体的结构形式。在三种工况荷载作用下,通过拓扑优化设计,给出材料分配较为合理的新型组合墙体的结构布局形式。2、组合墙体设计以及受力性能的验算。首先在实际荷载作用下,根据等效应力对构件截面形式和尺寸进行调整,调整后的结构在荷载作用下满足强度和刚度要求;其次进行稳定性验算,验算立柱的长细比并且通过屈曲分析得到了新型冷弯薄壁型钢开洞组合墙体失稳破坏时的构件状态以及临界荷载,外界荷载在不超过临界荷载的前提下,结构的稳定性可以得到保证;然后通过谐响应分析,得出门洞墙体与外荷载的共振频率,在门洞墙体使用过程中,应避免同种频率的外荷载出现,无法避免时可以考虑通过布置阻尼器的方式,降低门洞墙体在共振频率下的位移幅值;最后通过位移控制,得到了四种组合墙体的荷载位移曲线和滞回曲线,经过对组合墙体的滞回曲线线形分析,可以看出新型组合墙体抗震性能较好。3、新型组合墙体的应用。将组合墙体简化为x形双弹簧置于框架中,模拟组合墙体与框架的共同作用,主要方法是通过组合墙体的荷载位移曲线和滞回曲线转化成弹簧的刚度,在实际地震波作用下进行时程分析。将新型组合墙体应用于不同楼层数的冷弯薄壁型钢结构住宅中,通过地震时程分析,得到了各层的位移,并以此计算出了相应的相对层间位移,经过相对层间位移的最大值与规范限值的比较,得到了新型组合墙体的适用范围,地区设防烈度在8度及以下时,可以将该种新型开洞组合墙体应用于七层框架中,建筑高度限制在21m。