钢管混凝土双层肩梁作为一种新型结构,已用于实际工程中,而这种结构的受力性能和破坏模式缺乏相应的研究,设计人员依旧沿用单层肩梁的设计方法,给设计带来了很大的安全隐患。论文以边柱双层肩梁为研究对象,通过理论分析、试验研究以及有限元模拟,来确定此种结构在高位吊车竖向荷载作用下的承载能力、破坏模式、内力分配和应力分布,以便给边柱双层肩梁的设计提供依据。主要研究内容和结论如下。试验以中柱内肢在下肩梁的作用位置主要变量,共设计了三类九个构件,分别是双肢边柱双层肩梁、三肢边柱双层肩梁和四肢边柱双层肩梁。为了模拟高位吊车的竖向荷载,对试件进行单调加载试验,根据试验结果,分析了试件的屈服机制与破坏模式、承载力以及主要部位的受力情况。结果表明:多肢边柱双层肩梁试件的弹性承载力是由下肩梁内肢侧腹板的剪切屈服控制,破坏源于下肩梁内肢侧腹板较大的凸曲变形;在中柱内肢向外侧偏移的过程中,下肩梁内肢侧剪力减小,双层肩梁试件承载力提高;从单、双腹板试件承载力对比来看,双腹板弹性承载力约为单腹板的两倍,说明随着下肩梁腹板截面面积的增大,双层肩梁承载力成比例增长,同为双腹板的三肢和四肢构件弹性承载力基本一致;由于挤压应力的影响,下肩梁受压上翼缘板受力大于受压下翼缘板,建议设计中对上翼缘板予以加强;中柱内肢内、外两侧翼缘由于弯矩的影响,内侧翼缘板的受力较大,设计时应予以考虑。通过有限元软件对边柱双层肩梁承载力进行分析,重点研究了下肩梁内、外两侧腹板全截面屈服的顺序对双层肩梁构件弹性承载力影响。结果表明,当内肢侧腹板先全截面屈服时,构件弹性承载力对应内肢侧腹板的全截面屈服;当外肢侧腹板先全截面屈服时,构件的弹性承载力介于下肩梁内、外两侧腹板全截面屈服之间,这时,双层肩梁构件的弹性承载力可偏保守的取下肩梁内、外两侧剪力相等时对应的弹性承载力。同时,通过有限元软件对高位吊车荷载下的剪力分配进行分析,得出下肩梁内肢侧剪力计算同单层肩梁。为了解外肢侧上、下两层剪力的分配,对上肩梁高度、中柱内肢中心距、下肩梁高跨比、中柱内肢高度、中柱内肢截面高度进行参数研究,以对分配比例影响最显著的中柱内肢截面高度为变量,通过公式拟合的方式确定了外肢侧上、下肩梁的剪力分配系数,给出不同情况下肩梁主要截面的剪力计算公式,并以此推出下肩梁内、外两侧剪力相等的临界值,用于判定下肩梁内、外两侧的屈服顺序。进一步通过有限元软件对肩梁腹板的应力进行分析,结果表明,剪应力沿截面高度的分布规律与等效应力一致,且屈服时截面各点基本达到剪切屈服强度,以此为基础,结合上述分析,给出多肢边柱双层肩梁设计方法。