装配式复合墙结构是一种采用工业化建造方式的生态节能型建筑结构体系,其内填砌块可因地制宜的采用植物纤维生土基材料、再生EPS轻骨料混凝土或其他循环再利用材料,符合国家倡导的环保政策与可持续发展的需求;其预制构件—复合墙板及叠合楼板底板的应用,提高了装配式复合墙结构整体的预制装配率,加快了“建筑工业化、住宅产业化”进程。随着装配式复合结构向更高层次与更广范围发展的目标要求,预制复合墙板框格材料的配置研发及预制构件边界连接技术的改进等成为结构推广应用的关键问题。本文围绕装配式复合墙结构,以试验研究、数值模拟与理论分析相结合为研究手段,从材料、构件、结构三种不同尺度空间对以上关键问题展开研究。在以往研究的基础上,本文主要进行了以下研究工作:(1)纤维增强再生混凝土材料的配制及其基本力学性能研究研发配制具有较高强度和延性的纤维增强再生粗骨料混凝土与再生细骨料混凝土,通过正交试验与单因素试验系统研究两种纤维再生混凝土材料的最优配合比及关键因素对基本力学性能指标的影响规律;通过试验研究与分析得到了不同强度指标之间的换算关系与材料的本构方程,基于Weibull分布理论和等效应变假定原理,推导了纤维再生细骨料混凝土统计损伤本构模型,给出了再生细骨料取代率r与损伤模型关键参数之间的关系式,为后续研究及其在装配式复合墙结构中的应用奠定基础。(2)装配式复合墙体抗震性能试验研究与分析提出装配式复合墙结构新型边界连接方式,并设计制作6榀装配式复合墙体模型试件,设计参数包括边框配筋、预制墙板框格材料及内填材料,通过各试件在低周往复荷载作用下的试验研究,验证新型连接方式的有效性,并分析不同设计参数对装配式复合墙体试件在低周往复荷载作用下抗震性能的影响规律。结果表明:各试件破坏时,焊板焊接处基本完好,试件整体在低周反复加载下的破坏模式为“砌块-框格-竖向边缘构件”;纤维增强EPS混凝土内填砌块墙体试件,开裂荷载与峰值荷载略有下降,延性及耗能明显提高;竖向边缘构件配筋率较高的构件后期强度退化较平缓,但配筋过大会使得墙体变形呈现一定弯曲形态;纤维增强再生混凝土框格墙体试件抗震性能指标较普通混凝土墙体试件承载力略有下降,但延性及耗能有所提高,综合性能良好,可应用于装配式复合墙结构体系。(3)装配式复合墙体受力性能影响因素及受剪承载力分析采用验证有效的装配式复合墙体非线性有限元模型对不同关键参数进行扩展分析,研究砌块强度、框格强度、边框强度、轴压比及连接方式等因素对墙体受力性能的影响规律;分析装配式复合墙体破坏机理,考虑预埋焊板焊接连接对墙体的受剪强度做出的贡献,提出墙体受剪承载力简化计算模型,并研究关键参数对墙体受剪承载力的贡献关系,给出了适用于焊板焊接连接的装配式复合墙体斜截面受剪承载力公式,与试验结果对比表明所提计算公式计算误差较小,可为结构墙体构件设计计算提供理论支持。(4)装配式复合墙结构损伤模型及损伤性能指标限值研究从裂缝开展及能量耗散角度对装配式复合墙体损伤发展特性进行分析,针对现有损伤模型的位移超越损伤门坎等进行改进,给出了适用于装配式复合墙体的改进的P-A-M损伤模型,模型计算结果符合装配式复合墙体损伤发展趋势且收敛性较好;在此基础上,并以各构件滞回耗能比为权重系数合理的反映各类构件损伤到结构层损伤的组合,以楼层位置与薄弱程度为层权重系数建立结构整体损伤模型;并给出了装配式复合墙结构损伤水平及相应的损伤指数范围,为该类结构在后续基于性能的设计中确定预损状态下结构侧移模式提供参考。(5)装配式复合墙结构直接基于位移的抗震设计方法研究根据对弯剪型装配式复合墙结构在水平地震作用下的受力与变形特征分析,从势能角度出发基于Hamilton原理采用泛函变分理论推导结构弹性变形下的侧移曲线,并选用层间侧移角作为性能水准指标对结构的性能水准进行量化;通过引入损伤系数明确装配式复合墙结构在各个性能水准下的侧移模式,并确定装配式复合墙结构等效单自由度体系的等效参数及位移反应谱,提出装配式复合墙结构直接基于位移的抗震性能设计方法;采用设计实例对所提出的计算方法进行分析验证,结果表明本文提出的针对装配式复合墙结构的直接基于位移的抗震设计方法较为合理有效,可为结构在实际工程中的应用提供理论参考。