型钢混凝土结构由于其承载力高、刚度大、延性好等优点，现已广泛应用于高层及超高层建筑结构中，特别是复杂高层建筑结构中的特殊构件，例如转换结构的转换大梁。为了承受上部结构传来的巨大荷载作用，通常设计的转换梁截面尺寸非常大，有时甚至难以设计，研究开发受力性能优良、施工方便、经济效果好的适用于大跨重载的新型转换构件是科研和设计人员面临急待解决的课题。 本文在总结大量文献资料的基础上，对所提出的箱形型钢混凝土深受弯构件和内置钢构架型钢混凝土深梁两种新型构件进行了大比例模型试验，研究其基本力学性能；研究了针对这两种新型构件的有限元分析方法；基于试验和有限元分析结果，讨论了这两种新型构件的剪切力学模型，并提出了设计计算方法。 在试验研究、有限元分析和理论模型分析的基础上，本文取得了以下几方面的创新性成果。 首先针对工程实践中出现的大跨、重载作用下转换结构设计难题，提出了箱形型钢混凝土深受弯构件和内置钢构架型钢混凝土深梁两种新型的转换构件。结合实际工程项目，对这两种新型构件进行了大比例模型试验，试验结果表明：这两种新型构件具有优良的力学性能，其承载力高、刚度大、延性好，是理想的转换结构构件。箱形型钢混凝土短梁呈现出明显的梁式+拱式传力机理，内置钢构架型钢混凝土深梁则呈现明显的拉杆--拱传力机理；混凝土和型钢的材料力学性能得到充分发挥。 其次基于混凝土弹塑性损伤本构模型，采用非线性有限元方法分析两种新型构件的力学性能，有限元分析结果与试验结果吻合良好。利用经试验验证的非线性有限元分析方法对这两种新型构件的受力特性进行了非线性有限元全过程分析。试验和有限元分析结果表明，对于箱形型钢混凝土深受弯构件，随着剪跨比减小，梁的极限承载力增大但延性降低；增大型钢厚度显著提高梁的刚度和承载力；跨高比较大时，提高底部纵筋配筋率，梁的刚度和承载力也提高；腰筋对抑制腹部斜裂缝有较好的作用。对于内置钢构架型钢混凝土深梁，三角形钢构架的受力优于人字形钢构架；钢构架斜杆角度大，梁的刚度和承载力也大；增加纵筋对提高梁的承载力有利；腰筋对抑制斜裂缝有较大作用。 基于软化桁架模型建立了工字形和箱形型钢混凝土深受弯构件的剪切力学模型和计算方法，基于软化压杆一拉杆模型建立了内置钢构架型钢混凝土深梁的剪切力学模型和计算方法。通过对力学模型的分析，明确了型钢、混凝土、箍筋和腰筋四部分对构件剪切承载力的贡献；建立了适筋和超筋破坏临界条件；建立了基于塑性理论和裂缝控制的两种设计方法；提出了构件剪切延性概念。根据建立的计算方法编制计算机程序进行实例计算结果表明，模型理论计算结果与试验结果吻合良好。 最后将本文研究成果所设计的箱形型钢混凝土深受弯构件和内置钢构架型钢混凝土深梁成功应用于广州两栋超高层建筑的转换结构工程实例，介绍了这两个工程实例的方案比对以及实际应用效果。应用效果表明，这两种新型转换构件具有传力机理明确、力学性能优良、施工简便、经济性好等特点，在工程的应用中取得了显著的经济效益和社会效益，证明这两种新型构件有较广泛的适用性和应用前景。 本文的研究成果对完善钢一混凝土结构理论有重要的学术价值，对工程实践有重大的指导意义。同时也为今后相关规范的编制和修订提供依据。