装配式混凝土结构体系保温与结构一体化技术符合我国“十三五”规划中提出的建设绿色城市、发展适用、经济、绿色、美观建筑要求,也是实现建筑节能减排及住宅产业化的有效途径之一。基于上述背景及课题组前期的研究成果,本文将被动式绿色建筑设计引入装配式复合墙结构体系,提出装配式保温承重一体化复合墙体,实现建筑外墙保温与结构一体化设计理念。本文通过3榀不同保温类型(聚苯颗粒砂浆外保温、XPS夹心保温、发泡水泥外保温)的装配式复合墙体与1榀标准墙体试件的抗震性能对比试验研究,分析装配式保温承重一体化复合墙体的受力机理;运用层叠合板理论及复合材料力学原理,建立保温承重一体化复合墙体的基本力学性能指标;提出装配式复合墙结构体系的被动式设计集成技术,重点研究不同保温类型保温承重一体化复合墙体的热工性能;建立不同保温类型装配式复合墙结构的三维数值模型,并进行模态及时程分析,对比分析其动力特性及地震反应规律。本文主要研究内容与成果包括:1、对3榀不同保温类型保温承重一体化装配式复合墙体及1榀标准墙体的1/2比例模型试件进行抗震性能对比,重点研究了不同保温类型的装配式复合墙体的受力特点和破坏机制,分析其承载力、延性、刚度退化、滞回特性和耗能等抗震性能指标。试验分析结果表明:3榀不同保温类型复合墙体的关键特征荷载均高于标准墙体,同时具有良好的延性耗能力与抗震性能,但是由于个墙体的构造不同,其各自荷载提高的幅度是不同的;聚苯颗粒砂浆外保温复合墙体、XPS夹心保温复合墙体、发泡水泥外保温复合墙体与标准墙体相比较,开裂荷载分别提高了61%、15.1%、29.7%,屈服荷载分别提高了21.5%、11.3%、7.5%,峰值荷载分别提高了17.7%、13.5%、15.4%。四榀墙体试件的破坏形态基本接近,均表现为墙体受弯、剪双重作用破坏,墙板以剪切破坏为主,现浇边缘构件柱以弯曲破坏为主,混凝土墙体受力都经历了弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段三个阶段。破坏时,承重主体均表现为现浇边缘构件柱出现大量水平贯通缝,柱脚混凝土压酥,主体框格内砌块出现大量剥落,每个框格都有典型的“X”交叉斜裂缝。不同保温类型的保温层破坏现象不同,聚苯颗粒砂浆保温面层耐碱网格布完全撕裂,面层开裂严重,并有大块面层脱落,XPS夹心保温保护层沿主对角线出现典型“X”交叉斜裂缝,裂缝宽度达5mm,连接件完好,加载过程中,墙体整体工作性能良好,发泡水泥保温面层仅有少量细微裂缝,保温层与承重主体之间的裂缝宽度达4mm。2、运用层叠合板理论和复合材料力学原理,对新型保温承重一体化的复合墙体的弹性阶段进行结构分析。利用课题组针对生态复合墙提出的双向纤维单层复合材料模型,将承重主体简化为各向异性等效弹性板,进而将保温承重一体化复合墙体简化为材料均匀的各向异性等效弹性板,推导出墙体弹性常数计算公式,建立保温承重一体化复合墙体的弹性抗侧刚度公式和受剪承载力公式,并让理论计算值与试验值进行对比分析。分析结果表明:公式计算的墙体抗侧刚度及受剪承载力与试验值符合较好,按公式计算墙体的抗侧刚度和受剪承载力是可行的。3、本文引入被动式绿色建筑设计的思想,提出装配式复合墙结构体系基于建筑外墙保温与结构一体化、叠合楼盖保温承重一体化、工业化生产方式的被动式设计关键技术。重点研究保温承重一体化复合墙体的热工性能,给出不同保温类型墙体适应于夏热冬冷地区和寒冷地区的保温层经济厚度。用ANSYS有限元软件按照自重相等、结构布置不变及墙体主要受力方向刚度不变的原则建立建立不同保温类型装配式复合墙结构的数值分析模型,并通过模态及时程分析,对比分析其动力特性及地震反应规律,为保温承重一体化装配式复合墙结构的抗震设计提供依据。