随着结构工程的不断发展，对各种能够满足超高层、大跨度及其他特殊要求的结构形式的需求越来越大。同时，创新节能的新型建筑模式是目前结构工程领域中最值得关注的关键问题。钢桁架—混凝土组合梁作为一种新型组合结构形式，具有一定的优越性，可以节省钢材用量、提高经济效益，因此，具有较好的应用前景。本文针对研究钢桁架—混凝土组合梁的刚度、变形和抗弯承载力等受力性能。论文以试验研究和理论分析为主要内容，以试验实测结果作为依据来验证理论分析结果，并且结合有限元方法以提高研究深度。本文完成的主要工作有：1.完成了三组钢桁架和三组桁架组合梁的静力加载对比试验。通过试验，研究了桁架组合梁和钢桁架的刚度、变形和承载力等受力性能，并对两者进行了比较。通过对比分析得出：将钢桁架和混凝土翼板组成桁架组合梁后，杆件受力性能、结构整体稳定性和结构延性得到很大的改善，结构整体刚度和承载力显著提高，具有显著的经济效益。2.采用有限元方法对桁架组合梁进行了模拟和分析计算。对影响桁架组合梁力学性能和翼板有效宽度的主要因素进行了参数分析，将翼板有效宽度的拟合结果与现有的规范进行了比较。分析结果表明下弦杆截面对桁架组合梁的整体刚度影响最大，其次是腹杆截面，上弦杆截面影响最小；混凝土强度对整体刚度影响不明显，但混凝土翼板厚度和宽跨比对整体刚度的影响较大；随着抗剪连接程度的下降，桁架组合梁的整体刚度和承载力也有所下降，但影响不显著；在对称荷载和均布荷载作用下，桁架组合梁的翼板有效宽度可以按照现有规范计算，而在跨中集中荷载作用下，现有规范的计算结果偏于不安全。3.在结构力学的基础上，结合折减刚度法，提出了桁架组合梁的短期刚度和挠度计算公式，并利用有限元和试验实测结果对公式进行了验证。4.建立了考虑滑移效应的桁架组合梁屈服抗弯承载力计算公式和极限抗弯承载力计算方法。