建筑3D打印技术是将3D打印技术与建筑施工有机结合的一种新型建筑技术。目前,3D打印混凝土建筑还处于探索和发展阶段,尚没有现成的结构设计理论可以使用。本文针对3D打印混凝土墙试件轴压力学性能展开研究,并对“原位3D打印双层示范建筑”中建二局广东建设基地一期厂房办公楼项目的3D打印混凝土结构进行了分析设计,具体研究内容如下:(1)设计并打印了9个3D打印混凝土墙试件,完成了墙试件的轴压力学性能试验,考察了水平钢筋、高厚比等影响因素对墙体力学性能的影响,获得了3D打印混凝土墙试件在轴压荷载下的破坏模式、极限承载力以及荷载-位移全过程曲线。试验结果表明3D打印混凝土材料离散性较大,轴压荷载作用下,试件发生脆性破坏,试件破坏模式表现为先从底部出现竖向裂缝,随着荷载增加,竖向裂缝向上发展,顶端也开始出现竖向裂缝,随后出现贯通裂缝,贯通裂缝不断变宽,最终试件压溃,未布置水平钢筋的试件在墙转角处崩裂,而布置水平钢筋的试件最后则会在靠近顶端或底端的钢筋层处崩裂,且也是墙转角处最先破坏。(2)阐释了3D打印混凝土墙试件轴压破坏机理,分析表明3D打印混凝土墙试件由于其特殊的施工方法及材料特性,其破坏模式具有三个明显的特点:一是3D打印这种施工方法造成3D打印混凝土材料力学性能的折减,包括混凝土的层间粘结特性,打印过程中的机械抖动等;二是钢筋层的削弱作用,布置水平钢筋的构件减少了层间混凝土的粘结面积,削弱了层间混凝土的粘结作用;三是试件高厚比的影响,由于3D打印混凝土材料离散性较大,试件的极限承载力影响因素较多,试验结果表明试件的极限承载力随着高厚比的增加呈现出先增大后减小的特点。(3)根据现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)提出了3D打印混凝土墙轴压承载力计算公式,考虑了打印初始缺陷、钢筋层的削弱作用、高厚比对构件承载力的影响,并将承载力计算值与实测值进行了对比,验证了计算公式的适用性,为3D打印混凝土构件的工程应用给出了建议。(4)介绍了3D打印混凝土结构示范工程“原位3D打印双层示范建筑”中建二局广东建设基地一期厂房办公楼项目,根据示范工程的实际施工工艺,对3D打印的整体结构进行了分析。在此基础上,介绍了示范工程的打印过程与施工技术,以及结构中预制水平构件的施工工艺。