钢-混凝土组合结构由于其“轻型大跨、快速施工”的特点，在大跨空间结构中具有广阔应用前景。尤其是近年来，随着社会和经济的发展，人们对大跨度空间组合结构的需求越来越强烈，国内外学者对其的研究也日益增多。然而，与传统的大跨空间组合结构相比，对更具有优越受力性能的组合管桁架楼盖结构在现阶段的研究还比较少。故本文采用数值模拟和理论分析相结合的方法对组合管桁架的极限承载力和延性性能进行分析研究是具有现实意义的。本文借鉴了现有文献中组合管桁架在弹性阶段的计算刚度和延性理论，并研究给出了组合管桁架延性的度量指标。运用ABAQUS有限元软件建立组合管桁架模型，进行非线性有限元求解，分析了混凝土板厚度、强度等级、下弦杆截面管径尺寸、高跨比及宽高比对该形式的组合管桁架楼盖结构破坏模式、极限承载力和延性性能的影响，提出了截面最优组合系数γ的概念。研究结果表明混凝土板厚、强度等级及下弦杆管径截面尺寸对结构承载能力的影响取决于其是否为控制承载力的主要因素，高跨比对其承载能力影响比较明显，提高高跨比是提高其承载能力行之有效的方法，宽高比从0.67变到1.0时，其承载力表现为先增后减的趋势，建议结构的宽高比取值为0.8；当混凝土受压和下弦钢桁架受拉两者几乎同时发生破坏时，组合管桁架的位移延性系数相对最大，本文提出了截面最优组合系数γ的概念，γ=1.4300在常用几组高跨比和宽高比下均能使组合管桁架表现出很好的承载力和延性，可以用于实际工程的设计。通过对有无上弦两种不同形式的组合管桁架楼盖进行了对比分析，得出有上弦杆组合管桁架在经济实用性上要优于无上弦杆的组合楼盖结构。