钢板混凝土组合构件由外侧钢板包裹内部混凝土构成,通过栓钉、拉结钢筋、加劲肋等连接件来实现钢与混凝土的组合作用。因其兼具钢结构和混凝土结构的优势,近年来在桥梁、隧道、核电站、高层建筑核心筒等对抗裂、抗冲击、抗震性能有特殊要求的领域有了越来越广泛的应用。对于一个钢板混凝土构件,定义与钢板平面平行的方向为构件的平面内方向,与钢板平面垂直的方向为平面外方向,构件上作用的剪力包括平面内剪力和平面外剪力。组合构件承受平面内剪力时的抗剪能力很强,相比之下平面外承载力更加薄弱,目前已有的研究成果更少,本文的研究针对组合构件的平面外抗剪问题。当组合构件承受平面外剪力时,若剪力一维传递,为典型的梁式构件;而四边同时支承双向传力时,则为典型的双向板构件。本文的研究对象——组合梁和组合双向板,分别对应于钢板混凝土组合构件平面外受剪时单向传力和双向传力的情况。本文遵循从现象到本质,从特殊到一般的原则,从试验入手,针对钢板混凝土构件可能存在的各类破坏模式,采用极限分析的下限解法,寻找极限状态下尽量接近实际状态的应力场,通过平衡条件和材料破坏准则,建立各类构件的极限承载力模型。建模时所描述的应力分布与实际情况越接近,则得到的下限解承载力越接近真实承载力。研究先从一维传力的组合梁开始。当栓钉能够保证钢板与混凝土的协同工作时,其正截面承载模式与对称配筋的钢筋混凝土双筋构件梁类似,受力模型清晰明确,相比之下斜截面抗剪受力形态更为复杂,而在近海构筑物、路基工程等使用大型厚板构件的工程中,恰是抗剪问题比较突出,因此本文主要研究组合梁的抗剪承载力问题。梁按照传力模式的不同可分为深梁和长梁（普通梁）,设计了18个深梁试件和9个普通梁试件进行静力加载试验,研究了加载方式、剪跨比、钢板、对穿抗剪拉结件、栓钉等因素对组合梁抗剪承载力的影响。同时进行了3个钢筋混凝土梁的对比试验,研究钢板混凝土与钢筋混凝土传力机理和剪切破坏模式的异同。在对比钢板混凝土与钢筋混凝土梁抗剪模式异同的基础上,分析了组合梁剪切开裂全过程中的应力重分布规律,以及临界开裂前、后的承载模式,建立了深梁与长梁的抗剪承载力计算模型,分别包括临界开裂荷载Vcr和临界开裂后的极限承载力Vu两部分。对于临界开裂后的抗剪承载力问题,重点讨论了由混凝土斜压杆与钢板组合作用所形成的传力机制,以及由此产生的破坏模式,这是与钢筋混凝土抗剪最重要的区别。在实际工程中,除一维梁式构件外,还有很多构件是四边支承,呈现双向同时传力的特点。本文在分析组合梁抗剪承载力的基础上,将研究对象扩展到组合双向板构件,进行了8个SCS或SC构造的组合双向板的弯剪承载力试验,研究了剪跨比、截面尺寸、上钢板及拉结钢筋配置情况对组合板承受集中荷载的承载力的影响。试验结果表明,组合板在集中荷载下的破坏包括弯曲屈服和冲切破坏,前者是由受拉钢板大范围屈服引起的,后者则是由于混凝土在加载区域周边冲剪破坏导致的。对于弯曲屈服破坏通过塑性铰线理论推导了板的屈服荷载;对于冲切破坏依旧采用极限分析的下限解法,建立了一个环向对称的扇形模型,分析了扇形区域内钢板和混凝土沿环向和径向的应力分布,结合平衡条件、边界条件和混凝土的破坏准则,推导了冲切破坏承载力。考虑到实际工程中还有一些构件,并不是典型的梁或双向板,也没有明确的加载点和支座,很难从独立构件的级别对其承载力进行简单的计算,因此将研究对象从具体的梁、板构件进一步抽象到一个广义的宏观单元层面,研究了一个钢板混凝土组合单元承受等比例加载的轴力Nx,以及平面外弯矩Mx、剪力Vxy时的承载能力。首先分析了工作荷载作用下的弹性应力状态,以此为基础进一步分析了单元可能达到的六种极限状态,最终以一系列Nx～Mx包络曲线的形式给出了组合单元的承载力。最后根据试验现象和理论成果,总结出一些针对钢板混凝土组合结构设计的实用成果,例如给出了组合构件的承载力简化计算方法;根据试验中发现的组合构件可能存在的薄弱环节,提出了优化设计的建议;利用组合深梁剪切破坏时表现出的承载力和延性优势,提出将其用于剪力墙连梁的可行性。总体来说,本文根据试验得到的破坏模式,建立的钢板混凝土组合构件承载力计算理论,能够尽量真实地反映组合构件独特的承载机理和破坏本质,与试验实测结果比较接近,可直接用于组合构件的分析设计。