我国是一个粮食储运大国,平房仓是我国粮食储备的主导仓型,占总仓容的85%以上。然而,长期以来平房仓墙体仍然大量采用黏土砖砌筑建造,结构形式单一,气密性欠佳,现场人工砌筑工作量大,原材料消耗大,不利于节能和环保。“结构-隔热”一体化墙板是一种新型的墙板形式,可以克服黏土砖墙的上述不足,具有保温性能佳,气密性能好,节能环保,实现建筑保温与结构同寿命的特点。目前,“结构-隔热”一体化墙板的研究与应用,多见于民用建筑,在平房仓建筑中鲜有涉及。平房仓建筑与民用建筑墙体在承受荷载作用上有明显区别,民用建筑墙体主要承受平面内荷载作用,平面外荷载仅为风荷载,平房仓墙体则以承受平面外粮食侧压力为主,荷载形式较为特殊,且其荷载值远远大于风荷载。本文以“结构-隔热”一体化新型平房仓墙板为研究对象,综合其受力及保温隔热的功能要求,进行侧压力作用下受力性能及热工性能的试验研究、理论分析和有限元数值模拟,主要研究内容如下:(1)进行平房仓“结构-隔热”一体化墙板在侧压力作用下的静力加载试验,通过内、外叶墙板变形和钢筋、混凝土、连接件的应变测试,裂缝发展过程和分布规律分析,研究墙板的破坏过程、破坏形态和承载能力,揭示墙板的受力特征。(2)采用实体单元模拟混凝土、保温板和连接件,桁架单元模拟钢筋,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立墙板的有限元分析模型,根据试验数据验证模型的合理性,从墙板变形、混凝土应变和受拉钢筋应变诸多方面对墙板的受力性能进行系统分析。(3)在试验研究的基础上,分析墙板的组合效应和内、外叶墙板的协同工作性能。基于组合效应分析和双向板计算公式,考虑实际裂缝出现对截面抗弯刚度的影响,结合试验数据拟合函数,提出一体化墙板开裂后的抗弯刚度退化系数,得到开裂后内、外叶墙板的挠度计算公式。(4)在满足结构受力性能要求的基础上,分别对平房仓“结构-隔热”一体化墙板和传统平房仓砖砌墙体进行热工性能试验和理论计算分析,通过两种平房仓墙体的表面温度、热流密度、热阻和传热系数等指标,对两种墙体的保温隔热性能进行综合比较分析,表明一体化墙板的保温隔热性能较砖砌墙体有较大幅度提升,进而根据《粮油储藏技术规范》评价“结构-隔热”一体化墙板在不同储粮生态区域的适用性。(5)基于有限元软件ABAQUS对墙板热传递过程进行温度场数值模拟分析,分析墙板内冷热桥产生的部位及热量流动趋势,并将表面温度、热流密度以及传热系数的模拟结果与试验结果进行对比。