随着经济和社会的发展，大跨度的楼板会日益增多，而承载力大、结构高度小、经济性好的组合桁架非常适合制作大跨度的楼板，因而有必要对组合桁架的性能进行试验和研究。本文在回顾了组合结构和组合桁架的研究和应用现状后，首先制作了两榀组合桁架，为了解钢结构桁架部分的工作性能状态及检验其能否承受在其上现场浇注混凝土，对还未浇注上层混凝土的两榀组合桁架进行预加载试验。试验结果表明1#、2#组合桁架钢结构部分的工作性能状态良好，均完全能够承受在其上现场浇注混凝土。浇注好混凝土后，首先对两榀桁架进行动力特性试验，然后分别用砝码对1#桁架进行加载，用千斤顶对2#组合桁架进行加载，并对试验结果进行分析。在加载损伤后，再对两榀桁架进行动力特性试验，并对加载前后以及人为制造损伤的频率和模态进行对比分析，分析表明组合桁架的损伤对结构的刚度有影响，并且桁架刚度下降的程度随损伤程度加大而增大。建立了组合桁架的ANSYS模型，并进行动力特性分析及静力计算，分别计算出了两榀组合桁架在加载状况下的结果，将计算结果和实测数据进行比较分析，证明数值模型是比较合理的。然后计算了在预应力钢筋直径变化的情况下，组合桁架挠度、频率和应力的变化情况。最后对比计算了一榀组合桁架和与其承受相同荷载下的6种不同厚度的钢筋混凝土楼板的材料价格，结果表明，各楼板厚度中花费最少的钢筋混凝土楼板比组合桁架楼板高出材料费23.93％，说明组合桁架楼板比钢筋混凝土楼板省材料费。