钢-混凝土组合空腹板架结构是一种较新型的组合结构形式,迄今,对其的研究主要在静力及线弹性范畴。诚然,静力问题研究是结构分析的主要方面,但有时动力作用却是引起的结构破坏的重要原因。因此,研究该结构的动力特性和动力响应是十分必要的。本文结合现行规范要求,采用理论分析和数值模拟研究方法,详细研究了钢-混凝土组合空腹板架结构的自振特性和地震响应。主要取得了以下研究成果:1、基于拟夹层板的连续化分析,系统推导了组合空腹板架结构的自由振动微分方程,并设定位移函数,推导出求解四边简支的矩形结构自振频率的代数方程。通过增加对比算法(能量法、有限元法)计算结构自振频率,参照工程原位试验数据对比分析,验证得出连续化、能量法因采用表征竖向位移的近似函数以及有限元模型精度不足,致使总体精度较低,工程应用时,可采用精度相对较高的有限元法计算结构自振频率;2、基于正交试验设计的数学模型,对结构自振特性的影响因素深入研究,采用有限元法计算各试验的自振频率,通过数理统计分析,获得影响结构自振特性的主要因素依次是跨度、剪力键高度和网格尺寸。3、考虑构件截面设计采用最不利荷载组合的思想,采用振型分解反应谱法详细分析结构竖向地震作用下的荷载组合效应,并与相应荷载基本组合效应比较,验证得出当活荷载较大(≥4kN/m~2)时,结构竖向地震作用下的荷载组合效应对截面设计不起起控制作用,截面设计时,可仅考虑结构荷载基本组合的效应。4、采用振型分解反应谱法分析竖向地震作用下结构组成构件(钢肋、剪力键、混凝土板)的受力特征以及分布,可定性判定剪力键为受剪构件、钢肋为拉弯或压弯构件、混凝土板为受弯构件,为结构的抗震设计及构造提供依据5、结合规范对大跨度结构的竖向地震作用计算要求,与采用振型分解反应谱法计算的竖向地震作用标准值进行详细比较,认为对重要的组合空腹板架结构,尚应补充振型分解反应谱法计算,较为安全。根据结构自振特性和地震响应研究成果,从概念设计、计算设计和节点设计三个层次系统归纳了钢-混凝土组合空腹板架结构设计方法,对结构的抗震设计以及应用有一定参考价值。