蜂窝梁是一种新型的钢结构构件,通过在腹板上进行开孔,节省了材料,减轻了结构自重,便于管道等设备布置,充分利用了建筑空间,在大跨、高层等建筑中应用越来越广泛。然而,由于孔洞的影响,蜂窝梁的受力性能发生了变化,因此对蜂窝梁的研究很有必要。本文通过理论推导、数值计算、实验分析三种方法,对矩形孔蜂窝梁进行了详细研究。首先,利用有限元软件,对矩形孔蜂窝梁的应力分布进行了研究,主要包括桥墩和梁桥应力分布。另外,对墩心横截面应力进行详细分析,研究了跨高比、孔高比、长高比、距高比等因素对应力分布的影响,并提出了应力分布计算表达式。其次,利用材料力学和结构力学知识,对费氏空腹桁架法计算蜂窝梁挠度公式进行了修正,包括弯曲挠度、剪切挠度和剪力次弯矩挠度。并且,通过与有限元计算结果进行比较,验证了修正的公式具有较高的精度。接着,采用实验的方法分析了矩形孔蜂窝梁的应力分布及挠度。设计了10种实验模型,对比分析各模型中桥墩横截面和纵截面应力、梁桥应力、不同位置挠度,并与有限元计算结果和修正的公式计算结果比较,验证了有限元计算方法和修正的公式的正确性。最后,将矩形孔蜂窝梁应用于门式框架结构中,提出了蜂窝梁门式框架结构的内力和位移计算方法,分别计算水平荷载及竖向荷载作用下框架内力分布及位移。通过与有限元计算结果对比分析,验证了该方法的适用性,可为工程设计提供参考。