近年来,随着钢结构建筑的迅猛发展,高层、超高层钢结构建筑越来越受到人们的青睐。开洞梁在结构中的使用能够有效降低成本,具有良好的经济效益。但对于此类构件,目前国内相关规范规程并未提出系统的设计计算方法,因此一般实际工程开洞梁的设计需进行专项研究。本文的主要工作如下:(1)对6根腹板开有多个洞口的钢梁和1根完整钢梁进行试验研究,研究腹板开洞对钢梁应力和挠曲变形的影响。试验研究表明,剪力造成洞口角部应力集中,而不是弯矩。洞口角部应力集中对钢梁的整体挠曲变形并无明显影响,满足规范规程的小尺度开孔对钢梁的整体刚度并无明显削弱。(2)针对各钢梁试件,采用有限元软件分析洞口对截面应力及挠度的影响,与试验结果进行对比。研究表明,有限元方法能够较好的模拟钢梁的实际工况。开洞对空腹截面正应力及剪应力的影响较小,最大正应力及剪应力均可按照桁架理论公式进行计算,且剪应力的桁架理论计算值较为保守。洞口存在应力集中对实腹截面的应力影响较为明显。洞口附近的截面正应力分布表现出严重的非线性,截面最大正应力略有增大;截面剪应力分布的变化区间较大,截面最大剪应力甚至增加了一倍以上。开洞对钢梁正应力影响区域的长度与开洞尺寸无关,影响区域的长度小于1/2梁高。较正应力分布而言,剪应力分布受开洞影响的区域的长度较大。(3)对开洞梁挠曲变形进行参数化分析,将开洞参数具化为洞口面积A0和洞口间距L0两个变量。分析表明,洞口间距L0的变化与钢梁挠度的变化近似成线性关系,随着洞口间距L0增大,洞口靠近支座,钢梁的挠曲变形略有增大。而对于洞口面积A0,(A0/A)2的变化与挠度的变化近似成线性关系。开洞梁的挠度修正系数可以用A0和L0两个变量的函数式表示。