矩形钢管混凝土组合异形柱结构体系可将柱肢藏于墙间,避免梁柱凸角,能够有效增大建筑使用面积,在住宅建筑领域拥有良好的应用前景。现有的组合异形柱结构体系包括异形柱-框架体系、异形柱-支撑体系与异形柱-组合剪力墙体系。其中异形柱-框架体系受其抗侧能力制约,难以应用于高层建筑;异形柱-支撑体系支撑布置灵活性较差,应用范围较窄;异形柱-组合剪力墙体系的组合剪力墙需要现场浇筑,装配化程度较低。为解决上述问题,本文提出一种适用于高层、超高层住宅建筑的矩形钢管混凝土组合异形柱-防屈曲钢板剪力墙体系,针对该体系的抗震性能进行试验研究,在理论分析的基础上提出合理化设计建议,对现有组合异形柱结构体系进行发展和完善。本文具体内容如下:提出一种新型的槽型连接式异形柱-防屈曲钢板剪力墙,以连接方式为参数设计了3组1:2缩尺的结构模型试件并进行拟静力试验研究。通过比较四边连接、四角连接及槽型连接试件的滞回曲线及骨架曲线,对三个试件的承载能力、刚度退化、强度退化及位移延性系数等进行分析,对该体系在不同连接方式下结构的抗震性能进行综合评估。试验结果表明四边连接式试件的承载能力突出,槽型连接式试件的延性和耗能能力强,整体来看该体系具有良好的抗震性能。采用ABAQUS有限元软件对异形柱框架-防屈曲钢板剪力墙体系进行精细化数值分析,得到结构的滞回曲线与骨架曲线、受力机理与破坏模式。将数值分析结果与试验结果进行对比,有限元分析结果与试验结果吻合良好,表明有限元模型具有一定的合理性。以上述有限元模型为基础,对异形柱框架-防屈曲钢板剪力墙体系进行参数化分析。分析表明:高轴压比下随着轴压比的增加该体系的极限承载力降低较快,该体系轴压比不宜大于0.7;钢板厚度、预制混凝土板厚度变化对该体系屈服承载力的影响相较于对极限承载力的影响更大;螺栓排布方式对防屈曲钢板剪力墙变形影响较大,增加螺栓行数可有效抑制剪力墙面外变形。基于大量的参数化模型,拟合了异形柱框架-防屈曲钢板剪力墙的恢复力模型,通过对比验证了该模型可以在一定程度上反映该体系在低周往复荷载作用下的荷载-位移规律。最后总结试验与有限元分析结果,参考相关规范建议,提出了实际工程应用中异形柱框架-防屈曲钢板剪力墙体系的一般化设计建议。