对于混凝土受弯构件,一般认为其抗弯性能主要由纵向受拉钢筋强度和压区混凝土强度决定,忽略受拉区混凝土抗拉强度的贡献。若将受拉区普通混凝土替换为陶粒混凝土,不仅受弯构件极限抗弯性能不会受到太大影响,而且构件自重的减少提高了结构的抗震性能、降低工程成本,陶粒骨料的利用利废环保,促进了有限资源的可持续发展。陶粒混凝土具有良好的抗震性能、保温隔热性能及延伸性能,通过对工业固体废渣等的再利用减少了环境污染;而且通过受拉区混凝土预制部分可实现减少模板支撑,并减少了施工模板的使用,提高了作业效率。同时由于后浇受压区普通混凝土对陶粒混凝土有预加荷载的作用,受弯构件的裂缝开展会受到限制,减小了同级荷载下的裂缝宽度。两者的合理叠合将各自发挥其优势,实现工程和经济效益的双赢。但是陶粒混凝土与普通混凝土的强度、弹性模量有明显差异,二者是否能够协调整体工作是叠合构件主要考虑的问题。基于共同工作协调性能的考虑,本文的工作将设计叠合试块叠合面试验和叠合梁抗弯性能试验两部分,通过观察试验现象与理论分析进行研究。陶粒混凝土叠合试块部分进行了叠合面Z形试块的直剪试验和立方体试块的抗拉试验,考虑两种混凝土的叠合间隔时间、叠合面的处理方式、普通混凝土强度三个因素对其叠合面的抗剪和抗拉性能的影响。结果表明:(1)叠合试块随着后浇混凝土浇筑间隔时间的增加,叠合试块的抗剪和劈裂抗拉强度都减小。对于同时浇筑的叠合试块的劈裂强度与陶粒混凝土本身的劈裂强度相当,而间隔时间为14d的叠合试块的劈裂强度为同时浇筑试块强度的62%左右。(2)与叠合面凿毛处理法相比,露骨料水洗剂处理法可以更加省时省力使叠合面达到粗糙度的要求,而且对提高叠合试块的抗剪强度稍有利,但是两种处理法对叠合面的劈裂强度结果影响不大。(3)后浇普通混凝土等级从C30提升至C40会增大叠合试块的抗剪强度和劈裂强度,其中对抗剪强度提升的百分比大于劈裂强度提升量。陶粒混凝土叠合梁部分以叠合间隔时间、纵筋配筋率和叠合高度为基本变量,设计了8根陶粒混凝土叠合梁和2根高强混凝土、纤维陶粒混凝土对比梁。(1)试验现象表明:陶粒混凝土叠合梁加载至破坏过程中未出现叠合面水平滑移裂缝,但当竖向裂缝发展到叠合面时裂缝会出现轻微停滞的现象,叠合间隔时间为14d的叠合梁表现更加明显,当受压区普通混凝土被压碎时其破坏形态表现为倒梯形,而同时浇筑的叠合梁则表现为倒三角形,但叠合面未出现滑移破坏。(2)试验数据和结果表明:梁侧面跨中混凝土应变变化表明叠合梁符合平截面假定;荷载应变曲线显示陶粒混凝土叠合梁与普通混凝土梁的变形能力差别不大,具有较好的延性,其适筋梁最终破坏形态为塑性破坏,符合工程应用的要求;对比试验梁纵向受拉钢筋的应变图,发现14d后二次浇筑混凝土会减小叠合梁纵向受拉钢筋在同级荷载下的应变,因其对预制的陶粒混凝土产生了荷载预应力,有利于提高叠合梁的抗裂性能、延性系数和转动能力;基于试验数据,结合普通混凝土梁的计算方法,分析其截面应力应变发展规律,提出了陶粒混凝土叠合梁开裂荷载、裂缝间距、最大裂缝宽度以及极限荷载的计算表达式,并分析其工作协调性能,为陶粒混凝土叠合构件的工程化应用创造了条件。