Z形撑薄壁管桁梁-OSB板组合楼盖承载能力高、适用面广,但是目前试验研究较少,缺乏系统性试验数据。为了准确、全面地了解这类楼盖体系的受力情况、工作机理和破坏模式,并找出影响其刚度和承载力的主要因素,有必要针对多种参数进行相关的试验研究。本文针对OSB板厚度、上(下)弦管壁厚以及跨度三个主要参数,完成了3个Z形撑薄壁管桁梁和5个“完全连接”的薄壁管桁梁-OSB板组合楼盖的静力堆载试验。详细描述了试件破坏过程、破坏现象、破坏模式和关键截面的荷载-应变关系,并对比分析了OSB板厚度和上(下)弦管壁厚两个主要因素对试件受力和变形性能的影响。试验及分析结果表明:正常情况下,试件主要有受压区局部屈曲破坏和材料破坏两种破坏类型;OSB板能显著提高薄壁管桁梁在加载后期的刚度和极限承载力,却对其加载前期的刚度和正常使用承载力影响较小,同时OSB板厚度对组合楼盖的刚度和承载力影响也较小;上、下弦管壁厚对薄壁管桁梁和组合楼盖的刚度以及承载力都有较大的影响,其中上弦管壁厚对极限承载力的影响程度远远大于下弦管壁厚,而对正常使用承载力的影响程度两者基本相当。文中最后依据中国、美国和澳大利亚三国规范,对发生正常破坏的7个试件依次进行了极限承载力和稳定性验算。并将试验结果与各国规范验算结果进行对比分析,检验了各国规范关于这类结构中的压弯构件安全性验算公式的准确性和精确度。结果表明:中、美、澳三国规范对薄壁管桁梁极限状态的验算公式比较准确且略偏安全,而对组合楼盖却均过于保守。