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钢-混凝土组合梁目前已被广泛应用于桥梁、建筑以及其他大跨结构中。桥梁工程中的组合梁多采用腹板高厚比较大的非密实截面,腹板稳定问题突出。对组合梁而言,除钢翼缘外,混凝土板也会对腹板提供约束作用,而现行规范仅假定腹板为四边简支,显然会低估腹板的屈曲荷载。此外,在计算组合梁抗剪承载力时,各国规范忽略混凝土板的贡献,认为仅由钢梁腹板承担全部剪力,这种偏保守的设计方法,必然会造成材料不必要的浪费。为此,本文依托国家自然科学基金项目:钢-混凝土组合梁负弯矩区抗剪性能研究（51878099）,对组合梁负弯矩区的腹板稳定性能、截面抗剪承载力和弯-剪相关性进行了系统的研究。主要的研究内容和结论如下:对11根组合梁和1根纯钢梁,共12个试件的负弯矩区腹板稳定性能进行了试验研究。试验结果表明,标准组合梁试件腹板的屈曲荷载比纯钢梁的提高了40.0%,说明混凝土板对组合梁腹板提供了较强的约束作用,使其屈曲荷载大幅度提高。随着腹板高厚比和宽高比的增加,腹板屈曲荷载明显降低,而混凝土板厚度增加20%后,腹板屈曲荷载仅提高了1%,这表明腹板高厚比和宽高比是影响腹板屈曲荷载的重要因素,而增加混凝土板厚度对屈曲荷载的影响不大。与纯钢梁相比,组合梁的极限荷载提高了10%～35%,表明混凝土板对组合梁的极限承载力贡献很大。随着腹板高厚比和宽高比的增加,组合梁的极限荷载明显降低;混凝土板厚度增加20%后,组合梁的极限荷载提高了7～14%。这表明,腹板高厚比、腹板宽高比以及混凝土板厚度对组合梁的承载力均有较大影响。对13根简支梁（12根组合梁和1根纯钢梁）和3根两等跨连续组合梁,共16个试件的负弯矩区截面抗剪承载力展开了试验研究。结果表明,组合梁的承载力比纯钢梁的提高了10%～20%,比AASHTO和EC-4规范计算结果提高了8%～16%,进一步表明了规范不考虑混凝土板抗剪贡献过于保守。当配筋率提高1倍,混凝土板厚度从115mm增加到180mm,腹板厚度从6mm增加到8mm,组合梁的承载力分别提高了4.4%～8.9%,9.1%～11.4%和25.2%～49.1%。这表明,增加纵向配筋率、混凝土板厚度和腹板厚度均会提高组合梁的抗剪承载力,且混凝土板厚度和腹板厚度的提高幅度更大。采用PBL连接件,对组合梁承载力几乎没影响,但提高了其延性。考虑实际边界情况,通过有限元研究了钢梁上下翼缘、混凝土板及腹板宽高比对组合梁剪切屈曲性能的影响。有限元分析表明:混凝土板和钢梁上翼缘共同为腹板提供了固支边界条件;组合梁腹板的边界可看作两对边简支,一边固支,一边受到钢梁下翼缘的约束作用。其中,下翼缘对腹板约束作用的大小取决于钢梁下翼缘扭转刚度与腹板面外抗弯刚度的比值,当该比值减小时,腹板边界趋向于三边简支一边固支板;当该比值增大时,腹板边界趋向于两对边固支两对边简支板。通过有限元模型,对组合梁截面的剪力分配关系进行了研究。结果表明,组合梁在加载全过程中,截面剪力分配关系可分为四个阶段:弹性阶段,混凝土板开裂阶段,混凝土板开裂后稳定阶段,和钢梁腹板明显屈曲阶段。在稳定阶段,钢梁和混凝土板承担剪力比例保持不变,钢梁承担比例达到最大值,而混凝土板承担比例达到最小值,其中混凝土板的抗剪比例约为6%～21%。此外,由于腹板或混凝土板受力状态的变化,不同位置截面可能历经某几个阶段或遍历各个阶段。基于有限元模型,对组合梁负弯矩区抗剪承载力的影响因素进行了参数分析。结果表明:在工程常用范围内,增加混凝土板配筋率、厚度和宽度,各组合梁的抗剪承载力比纯钢梁的提高了14～55%;当腹板高厚比从90增加到150后,组合梁抗剪承载力为纯钢梁的1.14～1.36倍。这表明,对桥梁结构常用的腹板高厚比较大的非密实截面,混凝土板的抗剪贡献不可忽略,且非密实程度越高,其抗剪贡献越大。随着混凝土板配筋率、厚度和宽度的增加,组合梁的抗剪承载力呈线性增加;随着腹板高厚比增加,抗剪承载力呈非线性降低。其中,腹板高厚比的影响最大,混凝土板厚度和配筋率次之,混凝土板宽度的影响最小。基于有限元模型,对组合梁负弯矩区弯-剪相关性的影响因素进行了参数分析。结果表明:变化配筋率和混凝土板厚度对弯-剪相关性的变化规律影响不大,均在截面剪力超过抗剪承载力的80%时,组合梁开始出现明显的弯-剪相关性。对腹板高厚比为90、120和150的模型,当截面剪力分别超过抗剪承载力的82%,73%和64%时,弯矩和剪力开始出现明显的相关性。这表明,随着腹板高厚比的增加,组合梁开始出现弯-剪相关性的最小剪力逐渐减小。因此,对桥梁工程中常用的腹板高厚比较大的组合梁,负弯矩区的弯-剪相关性不可忽略。基于参数分析结果,提出了考虑实际边界条件影响的组合梁负弯矩区腹板剪切屈曲系数计算公式;基于腹板拉力场模型和提出的腹板剪切屈曲系数计算公式,修正了组合梁钢梁部分的抗剪承载力计算公式;考虑混凝土板宽度、厚度、配筋率及抗拉强度的影响,根据试验数据拟合了混凝土板的抗剪承载力计算公式;采用钢梁和混凝土板两部分抗剪承载力相叠加的形式,提出了组合梁负弯矩区抗剪承载力计算公式,并通过大量的有限元数值分析对公式的准确性进行了验证;基于试验和数值模拟结果,通过回归分析提出了组合梁负弯矩区弯-剪相关承载力算公式。