既有房屋的增层套建改造已成为我国土木工程领域的热点问题之一。为避免增层改造过程中施工荷载直接作用于原建筑屋盖结构,同时保证改造过程中原房屋能正常使用,本文提出了一种自承重新型组合梁——钢管混凝土张弦劲性梁,以实现增层套建施工过程中自承重。它是以内置的钢管混凝土张弦梁为骨架挂设钢筋笼和模板,然后浇筑外部混凝土而成。为研究其力学性能,本文对5根试件进行了正截面抗弯承载力试验研究。主要工作和成果如下:(1)基于自承重的基本思想,设计并制作了钢管混凝土张弦劲性梁,,以实现施工过程免支撑、自承重。(2)完成了 5根简支试验梁的静力试验,研究了配筋率、钢管混凝土截面面积占梁截面面积比率和无粘结预应力筋有效张拉应力等对钢管混凝土张弦劲性梁正截面受力性能的影响。通过试验观察了裂缝发展和破坏形态,获得了试验梁变形、应变、无粘结力筋拉应力等数据,并对试验梁的弯矩-变形关系、无粘结力筋的应力增长规律及跨中截面应变等进行了分析。试验表明:①弯矩-挠度曲线和弯矩-无粘结力筋应力增量曲线形状相似,均由三段组成,且无粘结预应力筋的应力增长与跨中挠度始终保持着良好的线性关系:②内置的钢管混凝土张弦梁能有效的改善混凝土受压脆性破坏,试验梁屈服平台较长,具有良好的延性;③平截面假定适用于钢管混凝土张弦劲性梁抗弯承载力计算。(3)通过对试验数据进行线性回归分析,归纳推导了用综合配筋指标表示的无粘结预应力筋的极限应力计算公式,计算结果与试验结果符合良好。(4)通过对构件正截面应力发展全过程分析,在基本假定的基础上推导了钢管混凝土张弦劲性梁正截面抗弯承载力的计算方法,并给出了实用计算公式,其计算结果与试验结果符合良好。考虑内部钢管混凝土的换算截面面积后,采用预应力受弯构件刚度的规范计算方法,通过对试验数据统计分析给出了符合钢管混凝土张弦劲性梁的刚度计算公式,其计算结果与试验结果符合良好。