冷弯型钢构件具有截面成型灵活、加工性能优越、连接固定方便等特点而被广泛应用于各类建筑结构体系之中，对其截面组成形式的探讨和材料最大限度的合理利用是人们长期关注的焦点之一。　　轻钢龙骨住宅体系以其自身多方面性能优势而具有广阔的发展前景，但钢龙骨所在部位墙体局部存在热桥效应，导致墙体整体保温性能变差，严重阻碍了该体系在我国北方城市的推广应用，探讨适宜我国严寒地区建筑节能标准的墙体组成方案是亟待解决的任务之一。　　本文对冷弯C形腹板加劲截面构件基本力学性能进行了细致分析；基于对冷弯截面组成形式和特点的分析，改进并提出三类五种新型冷弯截面，通过有限元分析验证新型截面构件在基本荷载作用下具有系列力学性能优势，给出截面优化设计建议；对基本荷载作用下腹板开孔标准轻钢龙骨的力学性能影响规律进行了分析，得出孔洞对龙骨力学性能的影响规律；通过对三类常用轻钢龙骨复合墙体形式传热性能的理论分析和实验研究，提出符合哈尔滨地区节能标准的轻钢龙骨复合外墙节能设计方案，并进行了墙体经济效益综合分析。具体进行了以下几方面工作：　　⑴采用有限元方法对轴力、弯矩作用下冷弯C形腹板加劲构件力学性能进行了细致分析。深入探讨了腹板加劲对C形截面的作用机理，给出C形腹板加劲构件的设计建议。分析表明，C形构件采用腹板加劲后腹板局部屈曲应力明显提高，构件由翼缘、卷边组合板件的畸变屈曲控制其承载力，致使构件承载力不同程度提高，同时构件的屈曲模式由局部屈曲变为畸变屈曲。腹板∑形加劲比V形加劲对C形构件的翼缘、卷边组合板件支承作用更强。当C形截面腹板宽厚比小于150时建议采用腹板V形加劲，腹板宽厚比接近150时建议采用较大加劲尺寸；当C形截面腹板宽厚比大于150时建议采用腹板∑形加劲，并适当采用较大的加劲高度比。　　⑵在对新型冷弯截面的设计原则和设计思路分析后，改进并提出了三类五种新型冷弯截面，分别是翼缘闭合截面，翼缘闭合组合截面和箱形组合截面。理论分析验证了新型截面构件在轴压、弯矩、压弯基本荷载作用下的力学性能规律，深入分析截面参数和加劲参数对构件力学性能的影响，给出优化设计建议。分析表明，翼缘闭合构件和翼缘闭合组合构件的抗弯模量大，抗弯承载力高，变形以整体弯曲为主；构件承受压弯荷载时的相关曲线饱满；翼缘闭合截面构件和翼缘闭合组合截面构件具有板件加劲充分局部屈曲不易发生、承载能力强等力学性能优势和显著的经济性优势，适宜承受弯矩和压弯荷载作用，适于深入研究并合理推广使用。对焊箱形组合构件具有抗压刚度高、截面极限应力接近材料屈服点、局部波曲变形小等特点；箱形组合截面构件适宜承受轴压和压弯荷载的作用，也适合承受重载和大跨度情况使用。　　⑶采用有限元方法系统分析了在轴压、弯矩、压弯基本荷载作用下，腹板开孔对标准轻钢龙骨力学性能的影响规律，给出龙骨腹板孔洞的合理取值范围。分析表明，常用孔洞参数范围内腹板开孔对龙骨力学性能影响幅度可控制在10％以内；腹板开孔后龙骨整体变形能力降低，龙骨的变形幅度减小，峰值应变相应减小，使龙骨的初始刚度略微增大；腹板孔洞长度是影响龙骨力学性能的重要参数，随孔洞长度增加，龙骨承载力下降，延性变差。　　⑷以使轻钢龙骨复合墙体满足哈尔滨地区建筑外墙节能标准为目标，对标准龙骨复合墙体，腹板开孔及加聚苯乙烯外保温层腹板开孔标准龙骨复合墙体等三类墙体进行了墙体传热、传湿性能有限元分析。分析表明，轻钢龙骨复合墙体热桥效应显著，室内侧墙体表面会出现结露现象；龙骨腹板开孔后墙体热桥效应明显改善，墙体表面结露现象基本消除，墙体保温性能明显改善；苯板外保温措施也可以显著提高墙体保温性能，但冷凝现象较明显，需配合聚乙烯塑料隔汽层使用。两种保温措施在轻钢龙骨外墙中结合运用，可以满足我国严寒地区建筑外墙节能标准。　　⑸采用热电偶测温方法进行了腹板开孔、带外保温层腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究，重点考察了墙体的平均传热系数和测点温度，并与有限元分析所得墙体平均传热系数和测点温度进行了对比。分析表明，两方案试验、有限元分析所得墙体平均传热系数分别相差1.8%、0.9%；试件加工中龙骨和石膏板连接面不能完全接触、有限元分析中忽略龙骨和石膏板连接面接触处的接触热阻是造成二者龙骨测点温度较大差异的主要原因。两种试验方案的墙体平均传热系数分别为0.315W/(m2·)℃、0.250W/(m2·)℃，可以满足我国严寒地区建筑外墙节能标准。　　⑹采用黑龙江省相关定额作为计价依据，进行了轻钢龙骨复合墙体价格组成分析。依据保温性能相近原则，进行了轻钢龙骨复合墙体与常用墙体的造价、自重和占用空间等综合比较分析。分析表明，轻钢龙骨复合墙体平米价格在100～180元之间；龙骨腹板开孔后墙体材料价格升高0.4～0.5％，加20mm厚聚苯乙烯板外保温层后墙体材料价格升高13～20％。对比分析表明，轻钢龙骨墙体具有保温性能优越、价格适中、墙体厚度小等特点，综合效益突出，具有在哈尔滨地区推广使用的前景。　　⑺基于对轻钢龙骨复合墙体的保温、力学性能和经济性综合分析，提出适合我国严寒地区建筑节能标准的轻钢龙骨复合墙体节能设计方案。分析表明，腹板开孔后龙骨承载力降低可控制在10％以内，墙体造价仅提高0.4～0.5％，但墙体的保温性能明显改善；与苯板外保温做法相比，腹板开孔可以明显降低墙体的造价，可以省去外贴苯板的加工工序，同时又可以减小墙体的厚度，增大室内空间。基于以上分析，针对140、205、255mm标准龙骨墙体提出以下节能设计方案：140mm龙骨墙体推荐采用腹板开孔结合30mm苯板外保温做法；205、255mm龙骨采用腹板开孔做法。