钢-混凝土组合桁架梁是由钢筋混凝土板、剪力连接件、钢桁架组合而成协同受力的受弯构件,相同条件下,此种组合构件相比传统组合梁具有更大的刚度和承载能力,具有较高的使用和经济价值。但目前钢-混凝土组合桁架梁的研究在国内还较少,处于起步阶段,与之相匹配的理论试验研究及工程使用存在较大的空间,特别是缺乏适合国内工程设计需要的设计依据及计算公式。本文通过3根组合桁架梁试验,并结合数值分析和理论推导,系统研究了组合桁架梁的翼缘板有效宽度、组合桁架梁的滑移和掀起效应、组合桁架梁的挠度、组合桁架梁的抗弯极限承载力和组合桁架梁的抗剪极限承载力。本文的主要研究内容包括以下几个方面:1.基于有限单元法,建立了多组单榀组合桁架和三榀组合桁架简支梁有限元模型,并采用参数分析法对其翼缘有效宽度进行了研究,研究结果表明:荷载类型、混凝土板厚和剪力连接程度对混凝土翼板有效宽度系数影响很小,可忽略不计;宽跨比和高跨比对混凝土翼板有效宽度系数影响显著,翼板有效宽度应考虑其影响。考虑宽跨比和高跨比两个关键参数,通过数据拟合法给出了翼缘板有效宽度计算公式,弥补了现行规范的空白,具有较强的工程价值。2.采用公式理论推导法,考虑五种不同荷载受力情形,建立了同时考虑界面滑移和竖向掀起效应影响的组合桁架界面单位长度掀起力r(x)和轴力N(x)沿轴向长度的微分方程,给出了各种情形所对应的精确解和近似解求解方法。通过总结归纳,给出了掀起力沿梁长的规律,并通过数值算例结果验证了该规律。数值计算结果也表明,组合桁架支座附近存在掀起力,而且其大小不可忽略,应在设计中加以考虑。3.完成了3根不同抗剪连接程度的钢-混凝土组合桁架梁试验。通过试验,研究了组合桁架梁的刚度、变形、承载力和破坏模式等受力性能,并与理论公式进行了对比分析,验证了公式的有效性和精确性。4.采用公式理论推导法,考虑五种不同荷载受力情形,建立了同时考虑界面滑移和竖向掀起效应影响的组合桁架梁挠度计算公式。通过精准的归纳总结,发现了界面滑移和竖向掀起影响组合桁架挠度的内在机理,进而建立了适用于一般荷载情形的挠度计算公式。该挠度变形计算公式,不仅适用于组合桁架梁,亦可应用于普通钢-混凝土组合梁。试验数据结果和数值算例计算结果表明,本文建立的挠度计算公式计算精确而且符合常理,可有效避免现行规范存在的理论缺陷。5.采用公式理论推导法,建立了完全共同工作和部分共同工作组合桁架钢桁架拉应变计算公式;按照抗剪连接程度,将组合桁架划分为完全抗剪连接组合桁架和部分抗剪连接组合桁架,并推导建立了两者的抗弯极限承载力计算公式。在现行钢结构设计规范的基础上,建立了组合桁架梁抗剪承载力计算方法,给出了组合桁架梁中钢桁架节点承载力验算方法。