轻钢龙骨复合墙板因其轻质高强、环保节能等优点在我国已有广泛的运用。然而,轻钢龙骨复合墙板多作为内隔墙,作为外墙尚不成熟,其抗渗、保温隔热、外墙面装饰和大面积开窗等问题尚未得到很好的解决,故本文提出了一种新型的组合墙板——轻钢龙骨混凝土组合外挂墙板(Lightgauge Steel Stud Concrete Composite External Wall Panel,以下简称SC墙板)。SC墙板由混凝土板、轻钢龙骨骨架、水泥纤维板和岩棉通过剪力钉和自攻螺钉连接而成。作为一种组合外挂墙板,除基本的抗弯及抗冲击要求外,如何保证三层构造之间连接的可靠性,并保证墙板与框架连接节点具有较好的抗震性能,对结构的安全也是至关重要。基于此,本文对其开展了试验研究和有限元分析,以期为其在实际工程中的推广应用提供依据。本文进行的主要研究工作如下:(1)针对自攻螺钉连接件的抗剪性能以及剪力钉连接件的抗拉性能分别设计了8组、11组试件,通过试验对试件的承载力和破坏形态进行了研究。试验结果表明:自攻螺钉连接件的抗剪承载力受自攻螺钉的抗剪强度和水泥纤维板的厚度影响;剪力钉连接件的抗拉承载力受剪力钉在混凝土中埋深和剪力钉与龙骨之间焊缝质量影响。(2)以竖龙骨间距为研究参数,设计了2块标准墙板单元,进行了集中力四分点加载试验研究。试验结果表明:SC墙板的抗弯承载力由正常使用极限状态控制,试件峰值荷载所对应的相对挠度可达到1/98,远大于规范规定的相对挠度限值1/200;在设计风荷载下,墙板仍处于弹性阶段,具有优越的抗弯性能。(3)采用ABAQUS有限元分析软件,建立了试验墙板的有限元模型,计算结果与试验结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性,基于此对SC墙板的抗弯性能进行了参数分析。模拟结果表明:与试验所得的荷载-位移曲线相比,模拟结果的初始刚度偏大,但能够较为准确地模拟SC墙板在混凝土开裂后达到峰值荷载阶段的行为;取消空气层墙板的抗弯承载力可以提高25.4%~29.9%,但空气层对不同竖龙骨间距试件的影响程度不同,当竖龙骨间距较大时,空气层的削弱作用相对明显;用泡沫混凝土替换岩棉,可以有效地限制竖龙骨的变形,当泡沫混凝土厚度为80mm时,抗弯承载力可提高27.6%。(4)对两个SC足尺墙板试件进行了低周反复荷载试验,试验结果表明:墙板破坏主要为拉板式约束节点处水泥纤维板的开裂和地龙骨腹板的扩孔,墙板与钢框架连接节点区域未发生明显破坏。对于钢筋混凝土框架结构,达到弹性层间位移角限值1/550时,墙板仍处于弹性阶段;对于多高层钢结构,达到弹性层间位移角限值1/250时,墙板已经进入屈服状态;在达到弹塑性层间位移角限值1/50时,墙板仍能保证较好的整体性,与结构主梁之间连接可靠;SC墙板的荷载-位移曲线上出现了“零刚度”区段,滞回环呈Z形。(5)对SC墙板的内外侧分别进行了抗冲击试验,获得了墙板内外侧的抗冲击能量,分别为98N?m、980N?m,并分析了墙板内外侧受到冲击作用时的破坏机制。最后按照选定的规范对SC墙板的抗冲击性能进行了评定。(6)根据试验和有限元结果,对本文所研究的SC墙板的设计和施工提出相应建议。