型钢混凝土结构具有承载力大、刚度大、构件截面尺寸小、良好的延性以及较好滞回特性及耗能性能,因此型钢混凝土结构的应用越来越广泛。型钢与混凝土之间良好的粘结作用是保证型钢混凝土构件中型钢与混凝土协调工作的基础,型钢、钢筋和混凝土三种材料元件协同工作,以抵抗各种外部作用效应,才能够充分发挥型钢混凝土组合结构的优点。型钢与混凝土之间的粘结作用直接影响着型钢混凝土结构和构件的受力性能、破坏形态、计算假定、构件承载能力、裂缝和变形计算理论和分析方法。目前各国规范对型钢混凝土结构构件的计算方法不尽相同,但它们的共同特点都是简化或避开了对型钢与混凝土之间的粘结滑移问题的精确处理。笔者对现有的型钢混凝土粘结滑移行为的研究资料进行了总结和分析,结果表明型钢混凝土粘结滑移是一个较复杂的课题,诸多研究成果分歧与矛盾较大,许多问题尚不足以定论,因此型钢混凝土粘结性能的研究有待于进一步的深入和完善,尤其需要加强型钢与高强高性能混凝土的粘结滑移行为的研究并对其界面脱粘的本质进行必要的理论分析。基于前人的研究成果,设计了十二榀不同剪跨比、配箍率和混凝土强度的型钢高强高性能混凝土简支梁试验,以考察不同参数下型钢混凝土简支梁中的粘结滑移行为,通过密布的电阻应变片和滑移传感器测试沿梁长度方向的界面粘结应力和相对滑移的变化规律。同时采用声发射技术对粘结滑移的内裂缝形成和发展进行追踪观察。本文对试件的破坏形式和形态进行深入分析,确定了各级荷载下粘结应力和滑移量的分布规律,以及影响型钢与混凝土粘结滑移性能的主要因素,指出了试件加载后期型钢与混凝土界面所存在的粘结软化现象,并探讨了型钢与高强高性能混凝土的粘结滑移机理。基于通过与前人型钢-普强混凝土界面粘结滑移试验结果的对比,探讨了高强高性能混凝土对型钢-混凝土界面的增强作用,揭示了界面的增强机理与界面破坏机理,进一步明确了型钢高强高性能混凝土粘结滑移机理。基于型钢与混凝土界面粘结软化行为机理分析,并结合大量型钢混凝土粘结滑移试验结果,提出了一种简化粘结滑移本构关系,并以此建立了不同区段界面的平衡微分方程,进而进行了粘结滑移全过程分析,求得了沿试件长度方向的型钢应力、粘结应力以及粘结锚固承载力的解析表达式。计算结果与试验结果对比分析表明,采用本文提出的模型进行型钢混凝土界面粘结滑移分析合理可行。将型钢混凝土组合结构构件抽象为具有内部摩擦界面的弹性体,并将界面脱粘过程视为界面裂缝的扩展过程,基于断裂力学中的能量原理,得到了钢-混凝土界面脱粘过程中的能量关系,进而建立了基于能量的界面脱粘准则。用此准则进行了型钢混凝土拉拔试件的界面脱粘分析,分别建立了不考虑界面软化和考虑界面软化两种情况的界面脱粘模型,得到了两种情况下基于能量分析和基于强度分析的直接联系。结果表明,通过恰当的定义钢-混凝土界面等效粘结强度,基于强度的模型和基于能量的模型可以得到一致的结果。将非线性断裂力学的思想用于型钢与混凝土界面的剪力传递机理研究,通过求解型钢与混凝土界面基本方程得到了五种不同粘结滑移本构模型下界面粘结应力和滑移量分布规律以及界面粘结锚固承载力的闭合解。对比分析表明,五种粘结滑移本构模型下求解的粘结应力虽分布形式不同,但粘结锚固承载力却收敛于同一表达式。最后,数值模拟了型钢与混凝土界面在受力过程中经历的不同粘结状态,并确定了不同粘结滑移本构模型下构件的有效锚固长度。研究成果为改进型钢混凝土结构的强度、刚度、变形、裂缝宽度计算理论提供了试验依据,亦可以直接应用于型钢混凝土结构有限元分析,以通过数值试验方法对其各种可能的受力情况进行模拟,使其理论分析结果得以改进与完善,并应用于一般型钢混凝土结构构件的工程设计中。