钢筋混凝土牛腿是房屋建筑结构极为重要的组成部分，在水工中的应用越来越广，但是对于小剪跨比钢筋混凝土牛腿还存在着诸多问题。我国混凝土结构设计规范(GB50010-2002)计算牛腿公式规定当剪跨比小于0.3按0.3进行配筋计算，导致牛腿配筋过多、施工困难的现象，因此有必要对小剪跨比牛腿承载性能进行研究。 本文结合科研项目《水工混凝土结构设计规范》修订专题子题《独立牛腿配筋计算技术研究》分析已完成的4个不同剪跨比钢筋混凝土牛腿在竖向荷载作用下的模型试验的基础上，进一步利用有限元法，建立12个钢筋混凝土牛腿模型进行非线性有限元分析，研究了牛腿混凝土和钢筋应力分布、传力机理、破坏形态等，随后调整混凝土强度、纵筋配筋率以及配箍率等有关参数为该结构形式的工程应用提供有益的理论依据。本文主要成果如下： (1)对剪跨比为0.3、0.2、0.1及0工况下钢筋混凝土牛腿和不同强度等级下素混凝土牛腿进行加载试验，并对试验现象和数据进行分析。结果表明，剪跨比是影响牛腿承载能力的主要影响因素，增大混凝土强度可以提高牛腿承载能力。 (2)通过建立4个不同剪跨比钢筋混凝土牛腿模型进行有限元分析并结合试验进行对比分析，结果表明，有限元分析与试验比较符合。 (3)通过对8个钢筋混凝土牛腿模型的极限承载力、钢筋的荷载-应变曲线、混凝土和钢筋应力分布的分析得出：当配筋率较小时，配筋率对承载能力的影响较大；当配筋率增加到一定程度后，配筋率对承载能力的贡献就不大了；随着牛腿配箍率的增大，牛腿的极限承载力也有所增长，但增大的幅度有限。