为了提高钢筋混凝土连梁的抗震性能,研究人员提出在普通钢筋混凝土连梁中内嵌钢板,形成内嵌钢板-混凝土组合(SPRC)连梁,该连梁不仅可以有效提高其受剪承载力,还可以发挥钢板的强度和延性,获得较好的滞回性能。但由于混凝土本身的脆性破坏和较低的极限压应变,SPRC连梁的性能受到了制约。为进一步提高SPRC连梁的抗震性能和优化其破坏特征,本文提出一种内嵌钢板-高韧性混凝土(Steel Plate-Reinforced High Toughness Concrete,简称PRHTC)连梁,并对其开展了试验研究和理论分析,主要的研究工作和成果如下:(1)设计制作了6根小跨高比钢板-高韧性混凝土组合连梁,并进行低周反复荷载试验。主要研究了PRHTC组合连梁的损伤过程、破坏形态、滞回性能、承载能力、塑性变形能力等;分析了跨高比、配板率、楼板等因素对连梁抗震性能的影响。试验结果表明,得益于高韧性混凝土的拉伸、剪切变形强化特性以及多裂缝模式,小跨高比PRHTC连梁均发生弯曲或弯剪型延性破坏模式,表现出优异的塑性变形和高耗能能力。各试件的极限位移角均不低于0.06 rad,跨高比为1.0的试件甚至达到0.07 rad,具有很好的剪切延性特点。(2)采用ATENA软件对扩大参数的PRHTC连梁进行精细化建模和计算。主要变化参数包括跨高比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土抗压强度等。模拟结果表明,随着连梁跨高比的减小,承载力会逐渐增大,两者大致呈线性变化,且其延性变形能力没有降低;纵筋配筋率对跨高比较大连梁的承载力有较大影响;混凝土抗压强度对连梁承载力有明显影响,尤其是当连梁跨高比较小时,其影响程度要大于跨高比较大的连梁;相比其它影响因素,配箍率对连梁承载力影响要小些。(3)综合试验及ATENA软件模拟结果,在平截面假定基础上,考虑高韧性混凝土的本构参数、钢筋和钢板的贡献进行截面受力分析,得到该新型组合连梁的受弯承载力公式;考虑钢板对连梁的抗剪贡献系数,得到了小跨高比PRHTC组合连梁受剪承载力公式,并与试验和有限元结果作了比较。