近年来,随着城市建设节能减排、可持续发展等环保政策的出台,建筑行业中工程技术也进行着不断的革新,以10天内奇迹般完成装配式模块化建筑的火神山/雷神山医院为例,预制装配式建筑施工正在成为建筑产业化的发展趋势。然而普通混凝土存在着自重大、韧性不足、抗裂性差等缺点,这些缺点极大的约束了传统混凝土在装配式建筑结构中的应用。本文所研究的自密实轻质混凝土是在运用Design-Expert10.0得出最优配合比的基础上,掺入不同种类的纤维,并通过调整高效减水剂的用量,使之达到优良的自密实性能,同时对比分析聚乙烯醇纤维、钢纤维及聚丙烯纤维增强自密实轻质混凝土(self-compacting light-aggregate concrete,简称SCLC)的工作性能、基本力学性能和收缩性能,并对压型钢板-纤维增强SCLC组合楼板的受弯性能进行数值模拟分析,为这种新型压型钢板混凝土组合楼板在装配式结构中的应用提供试验依据和理论支持。具体的研究结论如下:(1)利用Design-Expert10.0软件中的BBD分析通过筛选出的体积砂率、胶凝材料用量及净用水量3个影响因子对自密实轻质混凝土的工作性能与力学性能方面进行试验研究,由获得的线性模型方差分析和交互作用响应面、等高线图找出自密实轻质混凝土配合比最优化预测并实验室试拌,确定基准自密实轻质混凝土的体积砂率为45.9%,胶凝材料用量为518.5kg/m3,净用水量为183.6kg/m3。(2)在满足纤维增强SCLC工作性能要求的前提下确定了各纤维最佳掺量与高效减水剂用量为聚乙烯醇纤维掺量0.05%+减水剂用量1.2%、钢纤维掺量0.6%+减水剂用量0.9%和聚丙烯纤维掺量0.06%+减水剂用量1.1%。(3)通过对基准SCLC、聚乙烯醇纤维增强SCLC、钢纤维增强SCLC及聚丙烯纤维增强SCLC的工作性试验、力学性能试验和收缩试验结果进行对比分析,发现纤维的掺入会明显影响SCLC的工作性能,而在保证SCLC自密实性能的前提下掺入各纤维后,聚乙烯醇纤维增强SCLC与聚丙烯纤维增强SCLC的立方体抗压强度分别提高了1.6%和1.9%,钢纤维增强SCLC则降低了0.79%。纤维增强SCLC的劈裂抗拉强度和抗折强度均有显著提升,其中钢纤维增强SCLC的增幅最为明显,劈裂抗拉强度提高了18.4%,抗折强度提高了16.7%。聚乙烯醇纤维增强SCLC及钢纤维增强SCLC的轴心抗压强度与弹性模量略有增加,分别为3%、3.3%和6.7%、7.5%,聚丙烯纤维增强SCLC则减少了1%、0.94%。收缩试验结果表明,钢纤维、聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维的加入显著抑制了SCLC的早期膨胀及收缩,其中钢纤维的效果最为明显。(4)选用ABAQUS软件对压型钢板-纤维增强SCLC组合楼板的受弯性能进行有限元分析,得到不同截面形式压型钢板和不同类型纤维增强SCLC楼板下的等效应力云图与荷载-挠度曲线,分析结果表明,当压型钢板厚度及纤维增强SCLC楼板厚度一定时,相比燕尾式压型钢板-纤维增强SCLC组合楼板,闭合式压型钢板-纤维增强SCLC组合楼板的承载性能更好一些。而闭合式压型钢板-纤维增强SCLC组合楼板的正截面抗弯承载力随纤维增强SCLC楼板厚度的增加有所提高,且达到峰值荷载时的挠度明显减小,也就是说纤维增强SCLC楼板的加厚可以显著提升组合楼板整体的受弯承载力,降低变形,虽然一定程度上自重有所增加,但采用纤维增强SCLC楼板恰恰弥补了这点缺陷,从而在装配式结构中有着广阔的应用前景。