装配式剪力墙是广泛应用于高层建筑的一种抗侧力构件,自重和侧移刚度较大而结构自振周期短,在强震作用下剪力墙结构的地震反应大,一旦破坏难以修复。装配式剪力墙作为我国建筑工业化进程中的重要结构形式,其水平接缝和竖向接缝是影响结构抗震性能的关键因素。为改善装配式剪力墙的抗震性能,本文提出一种竖向耗能接缝装配式剪力墙,水平接缝采用浆锚连接,沿剪力墙高度方向开设竖向通缝并设置软钢阻尼器从而提高结构的变形和耗能能力。软钢阻尼器采用干式连接,损坏后易于更换,同时减轻剪力墙主体震害损伤。鉴于此,作者通过数值模拟及理论研究分析竖向耗能接缝装配式剪力墙的抗震性能,并进行抗震性能影响因素的参数化分析,主要研究内容和成果包括:1.基于ABAQUS分析了钢筋混凝土剪力墙结构滞回特性在有限元中的实现方法,包括钢筋和混凝土粘结-滑移的等效模拟、CDP模型本构参数的选择和计算方法,并结合试验数据分别对该本构参数计算方法的有效性进行了验证。结果表明,当采用再加载按CLOUGH本构刚度削弱的钢筋恢复力模型,混凝土应力-应变关系按中国规范计算并取欧洲规范建议的峰值压应变,混凝土损伤因子取值长度宜在0.90~0.95,受压损伤恢复系数取0.3~0.6,能使滞回曲线呈现较好的捏拢效果。采用上述本构参数可以较为准确地预测高宽比大于1.5的钢筋混凝土中高墙的滞回加载时的弹塑性行为。2.设计了一种用于剪力墙竖向接缝的耗能软钢阻尼器,对其屈服模式、竖向刚度、屈服剪力进行了有限元分析,结果表明该软钢阻尼器具有良好的耗能能力。在此基础上,应用已有的本构参数计算方法建立了1个竖向通缝装配式剪力墙和1个布置软钢阻尼器的竖向耗能接缝装配式剪力墙的数值模型,并对其进行了低周往复加载分析,从剪力墙破坏形态、滞回曲线和骨架曲线、承载力和变形以及耗能能力方面综合对比了各个试件的抗震性能。分析结果表明:竖缝装配式剪力墙设置软钢阻尼器后,承载力和刚度有一定提升,破坏位移提高41%,累积耗能提高47%,抗震性能得到明显改善。3.针对影响竖向耗能接缝装配式剪力墙抗震性能的关键因素,即轴压比、混凝土强度等级、软钢阻尼器的竖向刚度和屈服剪力、阻尼器布置角度进行了参数化分析。研究结果表明,最佳轴压比宜在0.2~0.3,承载力随混凝土强度等级提高而提高,变形能力则相反,采用的混凝土强度等级不宜大于C60。软钢阻尼器的厚度和截面形状参数影响竖向刚度和屈服剪力,必须保证阻尼器竖向刚度和屈服剪力设计适中才可以实现理想的破坏机制。软钢阻尼器的布置角度应综合竖向耗能接缝装配式剪力墙设计需求和阻尼器布置数目来考虑,布置数目少时可以斜向设置提高耗能,布置数目多时角度不宜大于30°。4.采用理论分析的方法结合具体算例研究竖向耗能接缝装配式剪力墙结构的力学性能。确定了阻尼器屈服模式和参数设计要求,并给出软钢阻尼器的竖向刚度、屈服剪力和端部弯矩计算公式。基于连续连杆法推导了竖向耗能接缝装配式剪力墙的墙顶水平位移、弹性等效抗弯刚度、抗侧刚度折减系数表达式,按偏心受压构件推导了竖向耗能接缝装配式剪力墙极限抗弯承载力计算公式,并与有限元计算结果进行了对比验证。结果表明,理论公式计算结果相对有限元结果小10%~20%,使用该承载力理论公式设计偏于安全。