预制轻混凝土约束墙板结构是一种适用于我国村镇低、多层住宅的新型结构体系。它由轻混凝土预制空心墙板与外围构造柱、圈梁等约束构件组成承重墙体,采用预制叠合板作为承重楼板。其中,轻混凝土预制空心墙板作为承重墙体兼具承重与保温双重功能;外围约束构件则通过适当的连接方式将内部多块墙板约束并连接成为整体,形成约束墙板结构。与传统砖混结构相比,这种新型结构技术先进、造价低廉、施工简便,具有较强的市场竞争力。本文以江苏省科技支撑计划“预应力拼装预制轻骨料混凝土活动板房”项目(编号:BE2010643)为依托,通过试验研究与数值分析,对预制轻混凝土约束墙片的抗震性能展开研究。主要研究内容和结论如下:(1)先对弱框架填充墙结构进行了拟静力试验研究,以做为预制轻混凝土约束墙片研究的对比和参照。共完成了1个纯框架试件和3个弱框架填充墙试件的拟静力试验。试验结果表明:轻混凝土预制空心墙板的填入使得框架的承载力和刚度有大幅的提升,最大抗剪承载力提升了3.1倍,初始刚度提升了2.9倍。弱框架填充墙结构的最终破坏形态为内部墙片上端两个角部的压碎破坏。这表明,其内部墙板的强度未能得到充分的发挥,还需要进一步改善墙板与框架间的连接方式。(2)为寻找适用于预制轻混凝土约束墙板结构的最佳连接方式,本文对采用弱连接方式的预应力拼装墙片、全预制浆锚插筋墙片和采用强连接方式的后浇圈梁墙片、后浇边缘构件墙片,共计四类墙片进行了拟静力试验研究。试验结果表明:采用预应力拼装和全预制浆锚插筋这两种弱连接方式的墙片整体性和共同工作性能相对较差。其中预应力拼装墙片的最大水平承载力仅为弱框架填墙对照组墙片的48.5%,初始刚度为58.7%。两者的最终破坏形态均为竖向连接部位脆性断裂导致的结构整体失稳。建议在设计施工时对这两种连方式下的竖向连接部位进行加强处理。采用后浇圈梁和后浇边缘构件这两种强连接方式的墙片整体性相对较好,约束构件与内部墙板能够良好地共同工作。与对照组的弱框架填充墙相比较,后浇圈梁构件墙片的最大抗剪承载力提升了14%、初始刚度提升了17%,后浇边缘构件墙片最大抗剪承载力提升了23%、初始刚度提升了19.8%。两者的破坏形态均为墙片中产生约45°方向的主裂缝,且裂缝贯穿墙板与约束构件,构造柱上横贯裂缝也充分发展。同时,后浇圈梁墙片与后浇边缘构件墙片在强度、刚度方面大致相当,约束效果相差不大,可以采用预制构造柱的方式简化施工程序。(3)利用ABAQUS有限元软件对后浇边缘构件墙片进行数值仿真分析。数值仿真中研究了轴压比、高宽比、构造柱柱距等因素对墙片力学性能的影响。数值仿真与试验结果的对比表明:数值仿真所采用的计算参数、计算方法能够较为真实反映墙片内力和变形发展的过程。轴压比的增大能够提升墙片的水平抗剪承载力,但增加幅度逐渐减小。高宽比对墙片水平抗剪承载力有较大的影响,随着墙片宽度的增加,外围约束构件对内部墙板的约束能力逐渐下降。柱距对墙片的水平抗剪承载力的影响相对较小,每增加一根构造柱承载力提升约8%。(4)在试验结果分析和ABAQUS有限元分析的基础上,对采用后浇边缘构件连接方式的预制轻混凝土约束墙片的内力计算方法进行了初步的探讨,提出其最大抗剪承载力的计算公式,为预制轻混凝土约束板结构的工程应用提供一定的参考依据。(5)综合对各类墙片进行施工工艺、破坏形态、力学性能三个方面的比较。通过比较分析,本文认为后浇圈梁和后浇边缘构件这两种连接方式比较适用于预制轻混凝土约束墙板结构体系。这两种连接方式施工工艺均较简单,便于在村镇等技术力量薄弱的地区推广。最终破坏时柱裂缝与墙板裂缝相互贯通,表明二者共同工作性能良好。同时,其强度、刚度和耗能能力等力学指标均优于其他各类试件。