弦支混凝土集成楼盖结构是一种新型预应力组合结构,适用于无柱大空间的楼盖、屋盖中,通过合理设计后也可应用于城市大跨人行天桥中,具有较好的应用前景。通过改进其存在的施工装配化效率低、楼板自重大、撑杆构造复杂等问题,本文提出了一种新型式,即装配式弦支轻质混凝土组合结构。本文以河北省自然科学基金资助项目《新型索杆肋梁组合桥梁结构力学性能的理论与试验研究》为依托,将采用有限元分析的方法,对其基本构造进行精细化研究,提出合理的构造形式;对其基本力学特性进行分析,揭示其受力机理以及主要设计参数的影响规律,确定其设计方法。最后,通过设计案例,将装配式弦支轻质混凝土组合结构应用于体育馆建筑与城市人行天桥中。具体研究过程如下:(1)在考虑结构受力特性的基础上,对装配式弦支轻质混凝土组合结构进行精细化构造研究,确定出结构的上部预制轻质混凝土板、板间连接件、索撑系统及各连接节点的合理构造。(2)对装配式弦支轻质混凝土组合结构在不同阶段的受力机理、力学状态以及自振特性进行有限元分析。(3)对主要参数包括:垂跨比、板厚、肋梁高度和跨度、以及混凝土材料变化对结构的力学性能的影响进行研究。(4)对上部预制轻质混凝土板进行理论分析和配筋设计,对板间连接件的力学性能进行研究,对其主要参数变化对结构的力学性能的影响进行分析。(5)将结构应用到石家庄市某高校体育馆和石家庄北二环一人行天桥中,对结构进行设计、计算和受力分析,验证该结构的适用性。通过上述研究,得到了如下主要结论:提出了装配式弦支轻质混凝土组合结构的合理构造,上部预制轻质混凝土板采用槽型肋板轻质混凝土钢筋桁架叠合板,保证了结构具有较大刚度,同时有效减小了自重,施工装配化程度也得到了提高;板间连接件采用H型钢短梁,可增强结构在张拉过程中的整体性;撑杆采用单根竖杆,使构造大为简化;明确了结构的受力机理和力学特性,其结构传力简洁,受力良好;结构具有整体刚度偏低、低阶模态以竖向振动为主的自振特性,结构基频较小,在2.98 Hz左右;此外,垂跨比对结构的自振特性的影响极小,肋梁高度和宽度对其的影响相对较大,板厚对结构的自振特性的影响较大,且两者都对较高阶模态的影响更为明显;适当增加结构的垂跨比可使其受力更加合理;增大板厚、肋梁高度或宽度可在一定程度上增大结构的整体刚度,但其自重也随之增大;此外,结构采用轻质混凝土时的变形减小幅度在5 mm以内,内力减小幅度最大可达36.84%,采用轻质混凝土时结构的力学性能得到明显改善;随着H型钢短梁的高度(宽度)的增加,结构的变形趋于增大(减小),而板内Y向最大弯矩则先减小后又有增大趋势;增大H型钢短梁的翼缘厚度,结构变形和板内Y向最大弯矩都稳步减小,而增大其腹板厚度则相反;将结构应用到体育馆和人行天桥中,内力和变形均满足规范要求,结构应用合理。