随着建筑结构逐渐向超高、超大跨度等方向发展、并且越来越多地应用于冻融地区和侵蚀环境中,这对构件的承载力、刚度和耐久性能等提出了更高的要求。为解决前述问题,本文提出将活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrte,简称RPC)应用于型钢混凝土结构中,构建了一种新型的组合构件,即型钢活性粉末混凝土构件。这种组合构件具有承载力高、刚度大、抗震性能好等优点,还可解决恶劣环境中存在的内置型钢和钢筋锈蚀等问题,具有广泛的应用前景。本文主要开展了型钢活性粉末混凝土梁的正截面受弯承载力的试验、数值分析和理论研究。首先,对8根型钢活性粉末混凝土梁进行了四点对称加载下的抗弯性能试验。试验主要考察了纵筋配筋率、型钢翼缘宽度和厚度、型钢位置、型钢屈服强度等参数对竖向荷载的影响,系统研究了试验梁的裂缝分布、破坏形态、荷载-挠度曲线和应变变化,获得了试验梁开裂、屈服和极限荷载。在试验基础上,采用通用有限元软件ABAQUS对型钢活性粉末混凝土梁开展有限元模拟,并与实测结果对比,之后又对试验梁破坏过程进行了细致的分析。最后,依据试验结果,建立了型钢活性粉末混凝土梁正截面受弯承载力计算模型,并提出了相应的正截面受弯承载力计算公式。研究结果表明:(1)型钢活性粉末混凝土梁均发生了下部纵向钢筋或型钢下翼缘先受拉屈服、随后梁顶部混凝土被压碎的适筋破坏;在混凝土压碎后,随着竖向加载位移的增大,型钢活性粉末混凝土梁仍具有较高的承载力和延性,表现出良好的受力性能。(2)型钢活性粉末混凝土梁的竖向承载力随配筋率、翼缘厚度、翼缘宽度、型钢屈服强度的提高而增大,同时,内置型钢向下的偏心也能较大幅度提高其竖向承载力;在整个加载过程中,试验梁基本符合平截面假定。(3)通过ABAQUS计算的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、破坏形态等与试验结果较为吻合,验证了本文所建立的数值模型的有效性;通过参数分析发现,试验梁竖向承载力随着型钢腹板厚度、翼缘厚度、纵筋配筋面积的增加明显提高,而混凝土强度的提高对于试验梁的竖向承载力没有显著影响。(4)提出的型钢活性粉末混凝土梁正截面受弯承载力计算公式充分考虑了活性粉末受拉的影响,其计算结果与试验较为吻合,为型钢活性粉末混凝土梁正截面受弯承载力计算提供了理论依据。