纤维增强复合材料夹芯构件存在易燃、耐火性能差等问题,严重制约了其在土木工程领域的应用。本文以复合材料-木夹芯梁为研究对象,采用试验分析、理论计算和数值模拟手段,从材料到构件层次,研究了夹芯梁的力学性能、传热机理和抗火能力,主要研究工作如下:（1）进行了常温下木梁、复合材料空管梁、复合材料-木夹芯梁的四点弯曲性能对比研究。试验参数包括截面类型、多轴向纤维布,通过试验,重点考察了夹芯梁的破坏模式、刚度与变形、延性特征。建立了二维声发射损伤监测模型,有效地预测了夹芯梁的损伤演变。（2）开展了高温下组分材料的力学性能试验。研究内容包括高温下复合材料正轴压缩、偏轴压缩、剪切性能和花旗松的剪切性能。复合材料压缩试验参数包括温度、偏轴角度;复合材料剪切试验参数包括温度、多轴向纤维布、剪切面;花旗松剪切试验参数包括温度、剪切面。主要研究了组分材料的强度、模量、破坏模式随温度的变化规律。基于热动力学理论和混合定律,预测了高温下复合材料的强度和模量,给出了预测复合材料偏轴压缩性能的Henkinson经验系数。（3）考虑了纤维方向对导热系数的影响,修正了复合材料表观热工参数模型。基于热动力学理论和热分析试验,考虑水分蒸发、热分解等物理化学过程,建立了木材的表观热工参数模型,所建立的模型具有明确的物理意义。（4）基于表观热工参数模型,采用一维隐式差分格式和二维交替方向隐式格式,建立了组分材料的有限差分传热分析模型,解决了变热工参数的一维、二维热传导问题。有限差分传热分析模型通过三组试验数据进行了验证,试验包括复合材料方管底面受火、泡桐木单面受热和花旗松四面受热。（5）完成了8根复合材料-木夹芯梁的ISO-834标准火灾试验。试验参数主要包括硅钙板、受火面数、受火时间。基于有限元软件ABAQUS,开发了传热子程序UMATHT,建立了火灾下复合材料-木夹芯梁的二维传热有限元分析模型,并通过试验数据验证了模型的有效性。（6）进行了火灾后复合材料-木夹芯梁的四点弯曲性能研究。探明了火灾后夹芯梁的破坏模式、极限承载力及挠度的变化规律。通过解析理论,研究了抗弯刚度与复合材料腹板内的剪应力分布的变化规律。基于ABAQUS二次开发平台,开发了组分材料的本构关系子程序UMAT,结合第五章开发的传热子程序UMATHT,建立了火灾后夹芯梁的热-力耦合有限元分析模型,并通过试验数据对模型的正确性进行了校核。