格构轻钢是近年来出现的一种新的轻钢龙骨体系,以其自重轻、可高度工业化、工期短、湿作业少、抗震性好、造价低、绿色环保可回收等优点,而越来越多为人所知,并被推广应用于低、多层房屋住宅中。这种结构体系墙体仍由密排的格构片柱和格构方柱组成,相对于钢筋混凝土结构有不密实的缺点,且管壁较薄容易发生局部或整体失稳,从而降低了其极限承载力。本文为解决格构轻钢龙骨体系墙体的上述两点不足,将墙体中格构方柱组成的格构轻钢框架、蒸压加气混凝土砌体及包裹格构轻钢框架的发泡混凝土组合成一种新型轻钢框架-蒸压加气混凝土砌块组合墙体。本文以轻钢框架-蒸压加气混凝土砌块组合墙体为研究对象,首先简要地介绍了墙体的组成、做法及特点。为了解不同材料的力学性能,论文在展开理论研究之前,对蒸压加气混凝土砌块、发泡混凝土、砂浆和钢材均做了弹性模量和极限抗压强度试验,在参考相关文献和理论成果的基础上得到了四种材料的受拉和受压应力应变关系。论文利用ABAQUS有限元软件,分别建立了格构轻钢框架及组合墙体的有限元模型,其中,格构轻钢框架中的钢管和连接件分别简化为梁单元。为简化计算,仅沿厚度方向取出一半的组合墙体进行建模分析。组合墙体建模时,格构框架中的钢管和连接件简化成梁单元,并嵌固于二维实体的发泡混凝土中。若干蒸压混凝土砌块也被分别简化为二维实体单元,通过模拟砂浆的cohesive单元连接。而发泡混凝土和蒸压混凝土砌块之间直接通过merge命令组合在一起。在论文提出的轻钢框架-蒸压加气混凝土砌体组合墙体简化计算模型的基础上,对组合墙体进行了水平荷载作用下的抗侧刚度和承载力的分析,并与试验结果进行了对比,从而验证组合墙体理论建模方法的合理性。论文在组合墙体有限元模型的基础上,分析了影响组合墙体抗侧承载力和抗侧刚度的若干因素,包括蒸压加气混凝土砌块、砂浆和发泡混凝土的强度等级以及轻钢框架钢管的厚度。结果表明:轻钢框架-砌块组合墙体相比于轻钢框架的抗侧极限承载力和刚度均有显著提高;提高蒸压加气混凝土砌块、发泡混凝土和砂浆的强度等级能明显提高组合墙体的抗侧极限承载力,但对墙体抗侧刚度提高不明显;增大轻钢框架钢管的厚度能明显提高组合墙体的抗侧刚度,但对组合墙体的侧向极限承载力的提高不明显。本文对轻钢框架-蒸压混凝土砌体组合墙体进行了有限元分析,研究成果为这种组合墙体的进一步研究提供参考,为工程应用提供理论依据。