近年来,随着城市化的推进,城市地下空间的开发利用受到越来越多的重视,综合管廊的修建规模也越来越大。预制装配式管廊省工省料、施工周期短、污染小、现场易管理,在管廊建造中得到广泛应用。但现阶段预制管廊节段重量较大,对吊装、运输、现场拼接以及地基处理要求比较高,难以完全发挥其优势。通过预制管廊节段轻量化处理,可以扩大其应用范围并提高经济效益。本文对空心混凝土和高强轻质混凝土两种轻量化方案进行研究,根据试验和模拟的结果对比了两种轻量化方案对管廊节段受力性能的影响,为在实际中的应用提出意见。为了研究开孔对管廊整体受力性能的影响,本文以实际工程为背景,分别对一个普通混凝土管廊节段和一个开孔混凝土管廊节段足尺模型进行了单调静力加载试验,观察管廊挠度的变化、裂缝的分布和发展等,得到了试件的荷载-挠度曲线、钢筋的荷载-应变曲线等。试验结果表明,开孔会降低管廊的刚度和开裂荷载,改变管廊的应力分布和裂缝分布特点;而且开孔对受弯为主的顶板影响大于受压为主的侧壁。本文利用ABAQUS有限元分析软件对不同开孔形式及不同开孔率的管廊节段受力性能进行了模拟分析,模拟结果与试验结果拟合较好,与试验现象比较符合。研究结果表明,采用轻质混凝土后,减重率在20%以上,管廊的刚度和受力性能有所降低,开裂荷载降低。相同荷载作用下顶板和侧壁挠度增大,内力分布发生改变。采用开孔的方式,管廊减重不超过20%。不同孔洞形式管廊受力性能的优劣为:未开孔>圆形孔洞>六边形孔洞>椭圆形孔洞和正方形孔洞。随着开孔率的增大,管廊的刚度和受力性能降低,变形和钢筋应力增大。研究结果表明,使用轻质混凝土与开孔混凝土两种减重方式各有优劣。轻质混凝土可以达到20%以上的减重率,减重效果更好,受力性能相比于相同减重率的开孔管廊也更好;但是其配制复杂、成本高、易开裂并且抗渗性较差。开孔混凝土合理的减重率为15%左右,减重效果低于轻质混凝土,但成本较低,施工方便,应用经验丰富。