冷弯薄壁钢结构体系源于传统的木结构房屋,是一种由组合墙体、组合楼盖、组合屋面及基础组成的新型结构体系,具有抗震性能好、绿色环保和施工速度快等显著优势,有利于我国建筑产业化、标准化和装配化政策的推动。随着冷弯薄壁型钢结构体系的发展,多层冷弯薄壁型钢结构体系从21世纪初开始兴起并逐渐发展起来。与传统低层冷弯薄壁型钢结构体系相比,目前多层冷弯薄壁型钢房屋结构体系的理论研究和工程实践均不成熟,仍有很多内容有待完善。为将现有冷弯薄壁型钢结构体系推广到多层,本文在传统冷弯薄壁型钢组合墙和覆钢皮组合墙的基础上,提出石膏板+钢皮的新型冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙,分别对组合墙体展开抗剪性能试验和数值模拟研究,并对冷弯薄壁钢结构多层房屋的抗震性能展开研究。本文主要内容及结论如下:1、对9片足尺组合墙试件进行了无竖向力作用下的水平单调加载和水平低周往复加载试验,研究了墙板钢皮厚度、轻钢龙骨厚度、墙板组合方式、高宽比和加载方式等因素对组合墙体抗剪性能的影响,得到了各试件的破坏特征、承载能力、位移、抗剪强度、抗侧刚度和延性等特征参数,试验结果表明:①组合墙试件破坏模式可以归纳为两类,即由边立柱屈曲破坏导致的脆性破坏和由墙板破坏导致延性破坏;②轻钢龙骨钢皮厚度与墙板钢皮厚度的比值对组合墙试件的破坏模式起控制作用,比值越大越易出现延性破坏模式;③墙体高宽比增加,墙体的抗侧刚度和延性降低,但抗剪强度变化较小;④轻钢龙骨和墙板钢皮厚度增加,墙体的抗剪强度、抗侧刚度和延性均提高;⑤石膏板的使用能提高钢皮组合墙的抗剪强度,使墙体的延性降低;⑥由边立柱屈曲破坏控制的组合墙,其承载能力主要取决于边立柱。2、采用ABAQUS对水平单调加载下的冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙进行数值模拟研究,模拟时考虑材料和几何非线性、自攻螺钉连接、抗拔件等因素的影响,有限元模拟结果与试验结果在屈服荷载、极限荷载及相应位移、抗剪强度等承载能力相关指标上的误差均较小,并且通过有限元模拟得到的破坏特征和试验现象也基本符合。采用OpenSEES对低周往复加载试验下的冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙建立简化分析模型,简化模型分析结果与试验结果在屈服荷载、极限荷载、破坏荷载及相应位移等的误差均较小,并且能够实现组合墙在循环荷载作用下滞回曲线的“捏缩效应”以及刚度和强度的退化。3、采用OpenSEES结构分析软件建立6层冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙三维房屋简化分析模型,应用振型分解反应谱法对7度、8度、9度多遇地震下的房屋简化模型进行分析,应用时程分析方法对7度、8度、9度罕遇地震下的房屋简化模型进行动力分析,房屋简化模型分析表明:①简化模型的自振周期与中国、美国以及日本低层冷弯薄壁型钢规范自振周期经验公式的计算结果接近;②随着房屋模型中新型冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙使用比例的提高,房屋模型的自振周期不断减小、刚度逐渐增大;③新型冷弯薄壁型钢多层房屋在7度、8度和9度多遇地震时的层间位移角幅值较传统冷弯薄壁型钢多层房屋最多下降34.7%、35.8%和51.3%,罕遇地震时最多下降48.7%、36.9%和39.2%;④本文新型冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙特别适用于高烈度地区强震地震作用下的多层房屋结构。本文研究旨在将现有冷弯薄壁型钢结构体系推广到多层建筑,分别对新型冷弯薄壁型钢复合钢皮剪力墙进行了试验、模拟和结构体系研究,为该体系的工程实践和抗震设计提供了一定的理论支持。