随着我国经济和建筑业的高速发展,每年消耗的水泥等建材量巨大;在整个建筑的热损失中,维护结构传热的热损失高达70%～80%,而秸秆作为良好的保温材料,每年产量巨大但利用率却不高,有的还在田头被焚烧而造成资源的浪费和对空气的污染。发展装配式建筑、特别是研发以农作物秸秆填充空心墙板的新型预制墙板可以缓解前述诸多问题。另一方面,业已证实,根据甲虫前翅三维结构首次提出的甲虫板拥有轻质高强的优秀力学性能。据此,本研究提出了两种非承重装配式秸秆夹层混凝土甲虫板墙体——秸秆夹层混凝土壁端柱甲虫板（EBEPsc）和秸秆夹层混凝土工字梁式甲虫板（IBEPsc）,利用ABAQUS分别考察了各结构参数对两种墙板力学和保温性能的影响效果;并进行了参数优化,给出了各自较优的结构参数,提出了两种能满足12级台风影响地区非承重墙体力学和自保温要求的仿生预制墙板;并对包括上述两种在内的本组研发的四种甲虫板墙体作了综合的对比分析及其评价,为甲虫板及轻质功能性装配式墙板的推广和使用抛砖引玉。主要结论如下:（1）秸秆夹层混凝土壁端柱甲虫板墙体的研发利用ABAQUS考察了混凝土面板厚度T、蜂窝边长L和蜂窝壁厚度t对秸秆夹层混凝土壁端柱甲虫板（EBEPsc）墙板力学和保温性能的影响效果。结果表明,EBEPsc的承载能力由最大主拉应力控制,对其影响力大小依次是T、L和t。T和t的影响力均表现为前薄时大,加厚后小的特点,而L则为两头小中间大的特点。据此考虑到工程应用情况给出了结构参数细化解析的区间和芯层结构的二级简化模型及其较优的结构参数,并首次给出了EBEP实际应用前简化的手法;混凝土的导热系数约为秸秆20倍,因此EBEPsc保温性能与芯层混凝土面积比密切相关;减少其热桥效应的关键是通过结构优化、降低这一面积比。优化后的EBEPsc,可以满足12级台风作用下非承重墙体的力学和自保温要求。（2）工字梁式甲虫板力学和保温性能的探究利用有限元考察了各结构参数（面板厚度T、工字芯个数N、壁厚t和芯层高度h等）对秸秆芯夹层混凝土工字梁式甲虫板（IBEPsc）力学和保温性能的影响效果。结果表明,同EBEPsc类似,IBEPsc的承载能力由最大主拉应力控制,除T外,h对其力学性能影响最为显著,并拥有类似数个工字梁复合受力特征;其热工性能取决于t和N的热桥效应;在此基础上给出了各主要指标均有较大冗余度、建筑自保温墙体IBEPsc的较优结构参数;不论是IBEPsc条板或整板,还是上部的支座约束类型,对其力学性能影响都不大。实际应用时可结合工程需要合理选择条板和整板生产及支座约束类型;并通过与常见的工字型保温墙体定性对比分析,探明了IBEPsc结构在确保有足够的力学和保温性能冗余的前提下,可达到材料最少,重量最轻的效果,证明仿生手法为突破传统结构的局限起到了关键的作用。（3）四种甲虫板墙体特性及其工程适用性探究在等板材厚度和芯层高度的前提下,对四种（纯小柱、竖柱、壁端柱和工字梁式）秸秆芯夹层混凝土甲虫板非承重墙体在风荷载和自重作用下的力学和保温性能进行有限元解析及其对比分析。结果表明:四种模型的挠度均很小,远未达到其限值,因此其力学性能均由最大主拉应力控制;纯小柱甲虫板拥有最好的热工性能,但其力学性能最差,并已经超过安全限值;竖柱甲虫板两种性能均较好,但混凝土用量最多,等效密度最大;壁端柱甲虫板和工字梁式甲虫的热流量都较大,但均没有超过限值,它们的力学性能远优于纯小柱,且工字梁式的力学性能为全组中最好的。并从各自芯层结构的几何特性解释了上述结论的原因所在,为各种甲虫板墙体在工程中的选用提供一定参考。同时基于现行规范,以EBEPsc和IBEPsc为例计算了甲虫板墙体的保温性能（简称为“规范解”）,并分别与其有限元计算结果进行了对比,结果表明:两种甲虫板墙体保温性能的规范解与有限元解相差均不足6%,有限元解具有较强的可靠性。这为本文及之后的研究提供了一定的理论支撑。