木材是一种理想的建筑材料,但由于其设计强度较低,且受拉时易发生脆性破坏,因此木结构建筑的设计跨度和使用范围被限制。为了扩大木结构的应用范围,最大程度的发挥出材料的性能优势,使其向“大跨、高耸、轻质”的方向发展,木材可通过与其他材料进行优化组合,实现理想的结构性能和美观的外形。钢材是一种接近于理想弹塑性的材料,强重比高,适合作为受拉构件使用。但对于受压区的构件而言,如果应用不当,很可能发生局部屈曲和整体失稳,无法充分发挥材料的设计强度。鉴于木材和钢材两种材料各自的优缺点,本论文采用胶合木翼板和H形钢梁为原材料,将两种材料通过剪力连接件组合起来,形成一种新型钢-木组合（steel-timber composite,STC）构件。在此构件中,以钢材作为主要受力构件,木材为钢材提供侧向刚度,增加构件截面高度,提高承载力。不仅能发挥木材抗压能力强的优势,还能避免钢构件由于局部屈曲和畸变导致的承载能力降低、稳定性差的问题,充分发挥其承载力高,施工速度快,抗震性能良好等优点。将STC构件应用于现代木结构中,符合国家发展装配式木结构的战略要求,不仅能增加木结构建筑的适用跨径,使其体积不断轻量化。同时,还顺应了我国“低碳环保、节能减排”的发展政策。通过对各类STC构件的材料性能、节点承载性能及抗弯性能进行试验研究、理论分析与数值模拟,主要研究成果可归纳如下:（1）通过对落叶松木材小试件、钢材和剪力连接件进行物理力学性能试验,经过统计分析得到了材料的基本力学强度及弹性常数;间苯二酚-苯酚-甲醛树脂胶（PRF）的耐水性和耐老化性能较好,满足户外用胶合木构件使用环境的要求,和单组分聚氨酯胶（PUR）相比,更适合应用于STC结构胶合木构件。（2）落叶松销槽承压试件在破坏时表现出明显的脆性特征;销栓类型对屈服强度有很大影响,钻尾自攻螺钉（self-drilling screw,SDS）试件的屈服强度远小于螺栓试件,在对理论值进行计算时,不应单纯把销栓直径作为计算参数,还应考虑销栓类型对销槽承压强度的影响;销槽承压屈服强度随着螺栓直径的增大呈减小趋势,至8 mm直径后其屈服强度趋于稳定;将相关文献和各国家标准与试验结果进行比较,Eurocode 5的计算结果虽较为保守,但相关性最高。为实现更准确的理论预测,对Eurocode 5中销槽承压屈服强度的计算模型进行了修正,修正后的公式对国产落叶松顺纹销槽承压屈服强度的预测能力更强。（3）STC节点推出试件的破坏模式为胶合木翼板销槽承压破坏和连接件弯曲破坏同时发生,剪力连接件的屈服模式均为“两铰”屈服;节点的极限荷载与螺栓直径成正比,与螺栓间距成反比。当木板厚度为40 mm时,节点的极限荷载最大;节点的屈服荷载与螺栓直径成正比。当木材厚度为50 mm时,屈服荷载达到峰值;与螺栓连接件相比,SDS连接件为STC节点提供了更高的刚度和延性;将节点关键参数的试验结果与使用相关标准预测的结果进行了比较,结果表明,Eurocode 5的预测值与试验结果较为接近,但由于不安全预测,仍不适用于实际设计和应用当中,还有很大的改进空间;FOSCHI力学模型能较为全面的反映试件整个受力过程,用以描述落叶松群螺栓连接节点的承载性能具有适用性。（4）在四点弯曲过程中,胶合木和H形钢的协同工作能力较好,STC梁呈延性破坏模式。胶合木翼板为STC梁提供了较为明显的第二刚度;增加胶合木翼板厚度和宽度可以显著提高试验梁承载性能,并且可以有效限制钢梁的侧向位移,改善了钢梁侧向刚度差的问题;对STC梁整个截面来说,平截面假定并不适用,但是胶合木和型钢上各有一个中性轴,并且分别满足平截面假定;根据有效抗弯刚度和挠度公式,按照弹性理论计算出STC梁弹性阶段的挠度值,γ方法相对其他方法来说更能反映STC梁的变形能力;对STC梁弹性抗弯承载力进行理论推导,弹性理论计算值与试验值吻合较好,误差在6.4～13.5%之间,符合实际工程应用的需要。（5）建立的有限元模型、选定的材料参数和接触单元模型能较好地模拟STC梁的抗弯性能,对于STC梁抗弯承载力的预测具有一定指导意义;螺栓连接件对钢、木构件的连接是一种柔性连接,产生组合结构的部分组合行为,其力学性能介于完全剪力连接和无剪力连接梁之间,随着胶合木翼板厚度和宽度的增加,组合梁的组合效率逐渐降低;剪力连接件的分布密度和连接的力学特性能够影响STC梁整体的力学行为,今后在对STC梁进行设计时,为提高其承载性能,可考虑选择刚度较大的剪力连接件。此外,连接件的间距越小,STC梁的承载性越高,但在实际应用中还应当把材料利用率也作为考虑因素,使连接件的布置更加经济。（6）湿热沸水老化、人工模拟酸雨和海水老化、冻融循环老化处理对胶合木翼板的尺寸稳定性和力学性能均有负面影响,在对STC结构进行设计及建造时,必须谨慎、全面地评估胶合木构件的使用情况。建议将胶层剪切强度作为判定胶合木耐湿热沸水老化和耐冻融循环老化耐久性能的重要指标,将静曲强度作为判定胶合木耐人工模拟酸雨和海水老化性能的依据。