为了避免立井冻结法施工增加井塔的建设成本和施工周期，需将井塔设计为带转换层的结构。由于托柱式转换梁大跨度和上部传递的巨大荷载，截面尺寸不可避免的高而大，而箱形截面梁有着良好的受力性能，又可以提高截面利用率。因此对大型钢筋混凝土空心转换梁受力性能进行研究具有重要的工程应用价值。本文在总结分析托柱转换梁和箱形截面梁的受力性能及设计方法的基础上，以中天合创能源有限责任公司门克庆矿井主立井井塔转换梁为研究对象，设计了满足要求的实腹梁，在保证钢筋用量不变前提下，将实腹梁改为空心梁，采用有限元数值模拟对不同截面参数空心梁的极限承载力、设计荷载下的挠度及顶板混凝土压应力、开裂荷载、钢筋屈服荷载和空心梁破坏模式进行分析，得出以下研究结论：（1）空心梁的空心率对其承载力、荷载作用下的挠度有很大的影响，M-2梁空心率为43%时，与实腹梁相比，开裂荷载降低了21.05%，底部纵筋屈服荷载降低了3.36%，极限承载力降低了10.6%，设计荷载为空心梁极限承载力的66.63%；设计荷载作用下的挠度增加了30.36%，但仍小于规范要求的80mm限值；破坏模式由实腹梁的弯曲破坏转变成空心梁的剪压破坏。（2）底板厚度的增加可以降低支座附近的应力集中，减缓支座附近腹板斜裂缝下端混凝土被过早压碎。顶板厚度的增加可以降低加载点处的应力集中，提高空心梁刚度。腹板厚度增加可以提高空心梁抗剪能力，减轻斜裂缝发展，使空心梁由剪压破坏向弯曲破坏转变。本转换梁底板、顶板、腹板的最佳厚度均为500mm。（3）梁端的实腹部分可以大大减轻支座处腹板下部斜裂缝的开裂发展，避免过早的发生剪压破坏，提高梁的抗剪能力，同时有效抑制弯剪区斜裂缝的开展。实腹段最佳长度为2400mm。（4）空心梁设置承托和倒角可以提高梁的刚度、极限承载力，降低挠度及底板、顶板和腹板交界处的应力集中现象，改善梁的受力性能，同时使裂缝的发展较均匀。本文通过对大型钢筋混凝土空心梁进行一系列有限元数值模拟，并和实腹梁的受力性能进行对比，得出了空心转换梁的一些设计及施工建议，为进一步理论研究和工程设计提供参考。