钢材和土坯材料都属于绿色节能环保建材,钢结构和土坯建筑的推广和应用符合当下低碳、绿色、节能减排的可持续发展趋势。近几年钢结构住宅发展迅速,其轻质高强、施工周期短、抗震性好、污染率低的优点逐渐受到人们的重视。对钢结构住宅的结构性能研究正在越来越多的纳入到高校的课题之中,包括抗震性能、抗侧性能、耗能性能等,相关的研究资料比较丰富。资料显示钢结构住宅结构耗能、抗震性能极佳,但由于钢框架结构整体偏柔,抗侧能力较差,一般情况下需设置抗侧力构件以改善其抗侧性能,如支撑、抗侧墙板等。土坯房屋是一种传统建筑形式,因其保温、隔热、隔音性能良好,造价低廉的优点在广大农村地区应用十分普遍。但土坯房屋抗震性能极差、结构易开裂,所以目前单一的土坯结构房屋主要应用在农村地区,推广应用具有很大的局限性。本文以在陕西农村地区推广钢结构住宅为出发点,以绿色节能的可持续发展观为理念,尝试将钢结构和土坯结构这两种材料性能、工作机理截然不同建筑形式整合到一起,将土坯墙填充到钢框架中形成一种土坯墙填充钢框架结构,为农村地区提供一种兼顾抗震、抗侧、耗能、保温、隔音、隔热性能,造价低廉、适合农村地区推广且具有地方特色的绿色节能住宅结构。本着这一原则,借助有限单元法和有限元软件ABAQUS,在已有的钢结构和土坯结构的研究基础上,本文做了以下工作:1.通过对纯钢框架和土坯填充墙钢框架的两榀足尺试件的有限元分析,研究了填充土坯墙后钢框架的抗侧承载力和刚度的变化,讨论了墙体对结构抗侧性能的贡献以及边框、墙体协同工作条件,对相应计算数据做了对比分析。2.在上一工作的基础上,设计了五个系列的试件,分别研究了柱轴压比、墙高厚比、高宽比、开洞率和框—墙摩擦系数对土坯填充墙钢框架承载力和刚度的影响,绘制了相关参数曲线,对参数影响的敏感性做了分析,并给出了部分参数影响的近似计算公式。3.结合有限元分析结果,对可能运用到实际工程中的情况提出了设计建议,并讨论了实际运用中可能出现的问题,提供了初步的解决方案。4.在总结前人研究的基础上,提出了土坯填充墙钢框架结构体系研究尚待解决的问题和今后的研究方向。本文的有限元计算模型考虑全面,计算精度较高,能够较为真实的模拟土坯填充墙钢框架在单向水平力作用下的结构性能和受力行为,分析结果对于这种填充框架的设计和运用都有较为重要的参考价值,同时为进一步的研究提供了参考数据和研究方向。