钢-混凝土组合空腹板结构由下层双向交叉的钢肋、上层混凝土平板及连接上下层并使之共同工作的钢管剪力键组成。它具有受力性能好、刚度大、整体性好、自重轻及经济性好的特点,特别适合用于工业民用建筑中较大跨度和具有大荷载作用的楼盖或屋盖中。目前对于组合空腹板的研究主要集中在周边简支的组合空腹板结构的静力特性分析上,对其动力性能有初步的研究,对该类结构剪力连接键的受力性能有了较为深入的研究。但是,已有的理论分析计算结果与试验值误差较大,实际工程设计偏于保守,加上对影响结构受力的参数分析工作做得较少,使得实际工程中结构用钢量偏大,结构的优势没有明显的体现出来；当在极限荷载作用下,由于混凝土开裂后的刚度降低及材料的非线性特性,弹性分析方法不再适用。因此,本文采用非线性分析方法对结构进行受力性能分析,并且开展变参数影响研究和优化设计分析,总结分析方法和设计要点,以完善结构的设计理论,有利于结构形式的推广应用。完成的主要工作内容及取得的成果如下：1.基于ANSYS有限元软件,运用APDL语言建立钢-混凝土组合空腹板有限元分析模型,进行线性和非线性分析,通过与既有试验结果进行对比,验证了有限元模型的合理性,分析了组合空腹楼板弹性工况下的内力分布及变形规律,总结了极限荷载下结构挠度分布、应力应变分布及裂缝出现、发展的规律。2.通过改变组合空腹板结构的几何参数,包括板跨度、网格尺寸、剪力键截面尺寸及混凝土强度等级,来考察重要设计参数对单调加载作用下的组合空腹板的受力性能的影响,得到了规律性的结论。3.为研究组合空腹板最优截面几何尺寸,建立了四边简支条件下结构的有限元分析模型、优化参数模型和优化数学模型,通过对实际工程的优化设计分析,结果表明该方法优化效果显著,并且效率较高,可广泛应用于组合空腹板结构截面的优化分析。通过对不同跨度的组合空腹板进行优化设计,获得在给定条件下的最优截面尺寸和最优网格尺寸,探讨了长跨比的影响,给出了组合空腹板结构截面几何尺寸取值的建议。4.对组合空腹板结构的分析方法和设计要点展开探讨,得到了基于拟板法的弹性分析方法、基于局部铰线破坏的极限承载力分析方法、基于钢筋混凝土空腹夹层板的实用计算方法以及结构设计的基本要点,以供设计人员参考。