空腹梁是空腹夹层板结构的基本组成构件,具有自重轻、用钢量省、截面形式合理、承载能力高、经济美观等优点。但是目前对于空腹梁刚度的研究并不全面,且并无对其破坏机理方面的研究,所以进一步研究其弹性刚度以及破坏机理意义重大。本文对空腹梁弹性刚度及破坏机理的研究做了如下工作:(1)本文参考国内外相关文献,总结了目前夹层梁、蜂窝梁、空腹桁架以及空腹梁的刚度计算方法,为空腹梁弹性刚度的推导奠定了理论基础。(2)本文利用能量原理建立了剪力键应变能的计算公式,并分析了剪力键高宽比对剪力键应变能的影响。得到了空腹梁剪切、弯曲及轴向连续化调整系数的计算公式。运用控制变量法,分析了空腹梁连续化调整系数的影响因素。对受竖向荷载的空腹梁进行了受力分析,得到了空腹梁的基本控制方程。(3)基于上下肋弯曲转角相同的假设,建立了空腹梁内力、变形及弹性刚度的通用计算公式;并以简支空腹梁为例,分别求解了当空腹梁受到均布荷载以及跨中集中荷载作用时内力、变形及弹性刚度的计算公式。采用控制变量法,分析了空腹梁折减刚度系数、挠度及剪切变形所占比例的影响因素,得到了适当的网格间距、剪力键高宽比、跨高比的取值范围。将本文理论结果与有限元结果进行对比,研究表明:本文计算公式不仅适用于空腹梁,亦能适用于空腹桁架;与目前所采用的的计算公式对比,本文计算结果更为精确。(4)为研究剪力键反弯点假设带来的计算误差,以受均布荷载作用的简支空腹梁为例,建立了剪力键反弯点不在中点时空腹梁内力、变形、上下肋挠度差及弹性刚度的计算公式。采用控制变量法,分析了附加折减刚度系数及上、下肋挠度差的影响因素,研究结果表明:仅当网格间距极大或跨高比极小时,需考虑剪力键反弯点不在中点的影响,此时上、下肋挠度差及附加折减刚度系数均较大。(5)建立了钢筋混凝土空腹梁的ABAQUS实体模型,分析了空腹梁在竖向荷载作用下的破坏机理,分析结果表明:钢筋混凝土空腹梁破坏机理与普通受弯实腹梁相似,均可分为三个阶段:混凝土开裂前的未裂阶段、混凝土开裂后至钢筋屈服前的裂缝阶段、钢筋开始屈服至混凝土截面破坏的破坏阶段。钢筋混凝土空腹梁整个破坏过程始于下肋纵向受拉钢筋屈服,终于上肋混凝土压碎。