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复式钢管混凝土(Concrete-filled double-skin steel tube,CFDST)源自钢管混凝土,与其不同之处在于,复式钢管混凝土采用内外双层钢管,从内外两个方向约束钢管内混凝土,从而更好地改善内填混凝土的力学性能。尽管目前国内外对复式钢管混凝土柱已经有一定的研究,但对复式钢管混凝土框架-剪力墙结构的研究较少,相应研究成果也缺乏必要的试验支持。此外,对于复式钢管混凝土组合结构,目前工程中仍大多采用传统焊接式的连接方法,施工技术相对落后。为此,本文提出装配式复式钢管混凝土框架-梁端连接剪力墙结构体系(Prefabricated CFDST frame beam-only-connected wall system,PCDSTF),针对该体系建造技术、抗震试验、设计方法、地震风险等关键问题展开研究。主要研究内容与成果包括:1、为实现复式钢管混凝土(CFDST)结构的全装配式连接,本文根据CFDST结构在水平荷载作用下的受力特点,分别提出装配式柱-柱拼接节点连接技术、“加强块”式梁柱连接技术和框架与剪力墙装配式连接技术。基于节点性能需要,分别提出各装配式连接方案的细部构造措施,进而研发具有自主知识产权的PCDSTF结构体系。通过开展结构模型试验,详细地展示了所提PCDSTF结构体系由工厂的预制构件制作、预制构件运输到现场的预制构件安装、连接的整个施工过程,为未来PCDSTF体系的工程应用提供可行方案和施工经验。2、通过开展3个不同装配程度的CFDST框架和6个CFDST框架-梁端连接剪力墙模型试验。试验表明:所提出的装配式梁柱连接节点可略提高CFDST框架的承载力,并明显改善框架的延性;所提装配式柱-柱连接节点尽管略降低了框架的初始刚度和延性,仍是一种可靠的柱拼接技术方案;梁端连接钢板剪力墙(Beam-only-connected steel plate shear wall,BSW)在后期通过形成的拉力场效应为CFDST框架持续提供抗侧刚度和抗侧力;梁端连接钢筋混凝土剪力墙(Beam-only-connected reinforced concrete shear wall,BRW)呈现出类似于钢筋混凝土梁的“剪压”型破坏特征;梁端连接组合剪力墙(Beam-only-connected composite shear wall,BCW)结合了BSW和BRW的优势,二者的组合效应使得结构的承载力可以较为平缓的增加;所提的BSW、BRW和BCW与框架的装配式连接方案可靠,可有效提高框架结构的抗震性能。3、基于统一强度理论,考虑了复式钢管混凝土柱在复杂应力状态下以及装配式CFDST框架和框架-剪力墙在水平荷载作用下的受力特性,建立试验模型的极限承载力简化力学模型,构建适用于此类结构的承载力计算方法。结果表明:CFDST框架在水平荷载作用下可分为三个典型的受力阶段,CFDST梁柱连接方式能够保证钢梁具有足够的塑性发展;BSW的力学分析模型可依据“局部拉力场”模型建立;BRW弯剪受力特性相似于深梁,可依据深梁计算方法建立BRW的力学分析模型;BCW可依据组合剪力墙模型建立其力学分析模型。发现理论模型所得承载力与试验所测极限承载力误差均较小,具有较好的计算精度。4、根据地震风险评估理论,评估了CFDST框架及框架-剪力墙结构地震风险。包括:根据模型抗震试验和FEMA 356的规定,定义了CFDST框架和框架-剪力墙结构的三种性能极限状态。考虑材料退化、梁柱连接和节点域的非线性行为,建立了框架结构的数值分析模型;将剪力墙简化为两根非线性弹簧,利用Pinching04材料模型输入剪力墙滞回参数;最后基于试验验证了所提数值建模方法,进而分别建立CFDST框架和框架-剪力墙多层结构的数值模型。基于FEMA/SAC挑选地区代表性地震波,利用非线性时程分析研究模型的地震响应,进而建立结构模型的地震易损性曲线。最后,计算得到结构达到各极限状态的年发生概率和50年内的倒塌概率,为本文结构模型基于性能的抗震设计提供风险分析数据。系列试验研究和理论分析的结果表明,本文所提的装配式连接节点安全可靠,不仅可以实现CFDST框架-剪力墙结构的装配式建造,还可以满足各部件连接的性能需求;此外,发现所提BSW、BRW和BCW可以有效地提高复式钢管混凝土框架结构的抗震性能,是对CFDST框架结构有效地加强手段。