双钢板混凝土组合结构(以下简称SCS结构)属于钢—混凝土组合结构的一个分枝,由外侧的双钢板和中间的混凝土组合而成。钢板间设置的对穿型钢或对穿钢筋,使得组合结构发挥良好的整体性能并且加强平面外的抗剪的能力。通过两侧钢板和内置混凝土的互相约束作用,整体结构体现出诸多优点,如较高的承载能力、良好的延性、优良的抗震性能以及在抗冲击、防泄漏等方面的良好表现。为了研究SCS结构的平面内力学性能,本文设计了8个组合构件进行平面内双向静力加载试验,加载方式为单轴拉、压以及一拉一压。试验中量测并记录了构件的双向主拉、压应变、内、外侧钢板、对穿钢筋以及翼缘应变。试验结果表明,SCS组合构件在平面内受力表现出很高的承载力和良好的延性。由于SCS组合墙结构典型的受力状态为平面内受力状态,本文从单元层次深入研究SCS组合结构的平面内受力行为。首先基于极限分析,考虑钢板和混凝土的应力重分布,建立了基于极限分析的破坏准则,与试验结果具有良好的一致性。其次,为研究单元的加载过程,本文基于弹塑性分析,推导了钢板满足Prandtl-Reuss理想弹塑性材料模型的屈服后刚度矩阵,提出了适用于计算SCS单元平面内受力的数值分析模型,该模型对单元加载过程的模拟与试验具有较好的一致性,所得到的破坏准则与试验结果偏差较小。通过偏差的对比分析,极限分析模型的偏差在一拉一压加载模式下分布较均匀,而数值分析模型的偏差主要出现在大压/拉下的加载模式。此外,考虑到工程中有将建筑钢材的屈服强度作为设计应力的依据,本文提出了基于钢板达到初始屈服状态作为单元屈服的标志,并以此引入屈服准则的概念。然后分别基于力学分析和数值分析得到基于钢板满足Tresca准则和von Mise准则的单元屈服准则。并给出试验中屈服荷载的获取方法,该方法获得的屈服荷载与本文提出的两个屈服准则的计算结果具有良好的一致性。通过偏差的对比分析,屈服准则的偏差主要出现在大压/拉下的加载模式(不含单轴压)。最后,利用有限元程序ABAQUS建立模型进行计算,进一步验证建立的破坏准则以及屈服准则模型的合理性。