生土混合结构是采用受力性能较好的建材,如钢材、混凝土、烧结砖等,在生土结构的关键受力部位取代传统生土材料而形成的混合结构体系。旨在最大程度保留传统生土结构绿色环保和优良热工性能的基础上,改善生土结构抗震性能低、破坏延性差的固有缺点,在对房屋抗震安全和居住舒适度要求日益提高的新时期,赋予传统生土结构新的生命力。本文对于这种新型结构的主要承重构件—墙体及其材料进行了试验研究和理论分析。根据我国村镇生土房屋的调研结果,设计了两种类型的生土混合结构墙体,通过拟静力试验,对其极限承载力、变形能力等力学性能进行了研究,依据试验研究和数值分析,得到了墙体的恢复力模型和抗剪承载力计算方法。本文的主要研究内容如下:(1)根据现役生土墙体的应用现状和存在的问题,考虑当前对于抗震安全和宜居性的新要求,提出生土混合结构的概念,并分别针对生土坯、夯土两类广泛应用的生土墙体提出混合墙体的构建方法。(2)对生土墙体材料进行了不同掺料、不同配比下的最优含水率试验和单轴抗压试验,对生土改性材料制作、配比及其力学性能影响进行了分析。并依据不同生土材料的试验结果,采用统一公式,提出一种无量纲的本构关系公式及其应力、应变的计算公式。(3)通过生土混合墙体模型的制作和拟静力试验,对混合墙体的构建方法进行了验证,同时对墙体在水平低周往复荷载作用下的破坏模式、极限承载力、变形能力、刚度退化、能量耗散等抗震性能进行了分析。(4)为改善传统生土结构通风、采光等宜居性缺陷,对生土混合墙体的开洞问题进行了试验研究,在不同开洞率、开洞形式下,对墙体的破坏特征和抗震性能等进行了分析,提出了相关结论和建议。(5)根据土坯墙和夯土墙的不同破坏模式,分别提出生土墙体的数值模型建立方法,通过有限元分析结果与试验情况的对比验证数值模型的有效性,并对墙体的应力发展和应力分布等受力机理进行分析。(6)基于试验研究和数值分析,根据不同类型生土墙体的受力机理和破坏特征,考虑开洞率、材料性能、高宽比等影响因素,建立了生土混合墙体的恢复力模型和抗剪承载力计算方法。通过以上研究,为生土混合结构的应用和分析提供基础,为生土建筑这一绿色环保的传统建筑形式在新时期的应用开拓了空间和研究思路。