随着相关节能减排政策的推动,轻钢龙骨体系结构在建筑及装修行业得到了广泛应用,但现有技术中轻钢龙骨结构通常以岩棉和玻璃棉等低导热系数的保温材料作为充填材料,结构的整体性差,力学性能无法保证;同时,填充材料极低的导热系数与轻钢龙骨框架的高导热性不匹配进而引起热桥效应,导致能耗增加,材料耐久性下降。本研究利用轻钢龙骨作为支撑,以硅酸钙板作为面板,在面板间浇注泡沫混凝土浆体,浆体凝结硬化后与硅酸钙板、龙骨连为一体,提高墙板整体效果,有利于降低热桥效应。主要研究工作如下:基于轻钢龙骨结构体系特点,开展了轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板制备工艺研究,提出了适应于轻钢龙骨结构体系的泡沫混凝土技术指标、浇注工艺和优化措施。研究结果表明,泡沫混凝土的基本性能指标调控如下:水灰比约0.4、料浆扩展度约230mm、凝结时间110-130min、容重等级不低于600kg/m~3;通过以上技术参数的调控,泡沫混凝土抗压强度可以达到5MPa以上,浆体具有较好的流动性和浇注稳定,早期干缩应变也较小,适宜于作为轻钢龙骨结构的充填材料;掺入纤维、布置纤维网格布可以降低复合墙板内部的收缩应变,采用卧式浇注法成型工艺制备轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板,硅酸钙板-泡沫混凝土界面的粘结强度可以提高30%以上。针对轻钢龙骨结构体系存在的热桥问题,开展了轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板传热性能及其优化方案研究。采用ABAQUS有限元模拟分析和实验室实际测试相结合的方法,对比了普通泡沫混凝土夹芯板、轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板和轻钢龙骨-岩棉复合墙板的传热性能,同时分析了龙骨厚度、断桥带厚度、断桥带位置、龙骨开孔长度和排数对轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板传热性能的影响。研究结果表明,实验室测试结果与有限元模拟结果偏差较小,证明所建立的模型适用于轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的传热分析;以泡沫混凝土替代岩棉作为充填材料,可以在一定程度上降低热桥效应的影响;轻钢龙骨厚度越大,热桥效应越明显,龙骨开孔排数为5,开孔长度为90mm,断桥带厚度为32mm且布置在龙骨两侧时,对复合墙板传热性能的改善效果最佳。开展了轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的抗弯性能、轴心承载力性能以及抗冲击性能研究,分析泡沫混凝土容重、不同增强方式对复合墙板力学性能的影响,以及各种荷载作用下复合墙板的破坏规律。轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板在荷载的作用下破坏过程大致分为弹性变形、泡沫混凝土和硅酸钙板及其粘结界面的损伤与破坏、龙骨提供支撑作用及其屈服变形;通过钢丝网、纤维、纤维网格布三种增强方式和增加泡沫混凝土的容重可以提升轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板的力学性能,采用拉结钢丝网的方式对复合墙板的抗弯性能和轴心承载力提升效果最好,相比标准轻钢龙骨-泡沫混凝土复合墙板,抗弯强度和轴压强度分别提升125.8%和85.76%;布置纤维网格布方式对抗冲击性能提升效果最好,在冲击高度为2.5m时出现裂缝,吸能比例的最大值为96.57%。