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生态复合墙结构采用传统整体外保温节能措施,现场高空作业量大、施工难度高、施工质量难以保证。基于上述研究现状及前期研究成果,课题组将整合设计思想引入生态复合墙结构,提出装配式夹芯保温生态复合墙结构,实现建筑保温、结构承力一体化。本文通过试验研究分析装配式夹芯保温生态复合墙体的受力机理,建立夹芯保温生态复合墙体弹性抗侧刚度公式,提出生态复合墙结构基于建筑、结构、设备系统的整合设计理念,并对比分析考虑夹芯保温层的生态复合墙结构动力特性及响应。本文主要研究内容与成果包括:1.对2榀(夹芯保温生态复合墙体、标准生态复合墙体)1/2比例模型进行水平低周反复试验研究,对比不同类型生态复合墙体的抗震性能。结果表明:两种类型的生态复合墙体均为整体剪切型破坏,具有一定的延性特征;夹芯保温生态复合墙体的开裂荷载、屈服强度及极限承载力均略高于传统生态复合墙体,其中开裂荷载增幅达29.1%,极限荷载增幅为5.9%,破坏荷载增幅为15.8%,对于推迟墙体开裂和提升墙体抗倒塌能力有显著作用;通过数值拓展分析,研究轴压比、高宽比、框格划分等关键因素对墙体弹性刚度的影响规律。2.基于课题组前期研究成果,将内叶墙板匀质化,提出夹芯保温生态复合墙弹性简化计算模型—三明治夹芯板模型;结合墙体独特构造和复合材料力学理论,选取合适的体积单元,推导出墙体弹性常数计算公式;推导夹芯保温生态复合墙体的抗侧刚度公式,同时考虑各种影响因素,对抗侧刚度公式的抗侧刚度进行修正。分析结果表明:三明治夹芯板模型适用于复合墙体抗侧刚度的计算,抗侧刚度公式可以满足实际工程计算需要。3.基于绿色工业化建筑整合设计思想,提出生态复合墙结构基于建筑、结构、设备系统的整合设计策略:装饰、保温与结构一体化、预制飘窗装配施工技术、预制墙板水、电、暖管路模块化嵌入技术、整体厨卫技术等,实现生态复合墙结构的建筑与结构、建筑与设备、结构与设备的一体化设计。建立考虑夹芯保温层的生态复合墙结构数值分析模型,并对比分析生态复合墙结构在地震作用下的动力特性及响应,为夹芯保温生态复合墙结构的抗震设计提供依据。