传统钢-混凝土组合梁在实际工程应用中存在负弯矩区上部混凝土板易开裂,钢梁下翼缘易失稳、屈曲,刚度较小,且梁高由负弯矩大小控制,用钢量偏大等问题,钢-混凝土双面组合作用梁通过在负弯矩区钢梁下翼缘再结合一块混凝土板的办法,可有效解决上述问题。但该种新型组合梁仅在桥梁工程领域有研究和实际应用。本文基于双组合作用原理和建筑工程结构特点,以试验和数值模拟为主,理论计算为辅的方式,对双面组合作用梁的基本力学性能开展研究,并总结相关施工方法,开展工程示范应用。主要研究工作如下:（1）设计、开展了2个钢-混凝土两跨连续梁静力加载的对比试验,重点研究双面组合作用梁在承载力、刚度、抗裂、内力重分布、负弯矩区长度、峰值弯矩、界面滑移和破坏模式等方面的性能。采用ABAQUS有限元软件对其开展变参数模拟分析。结果表明:双面组合作用梁在刚度和承载力方面明显优于普通组合梁;负弯矩区长度有所延长;破坏模式不同于普通组合梁;下部混凝土板厚度对组合梁极限承载力有明显影响。（2）设计、开展了4个钢管混凝土柱-双面组合作用梁十字型框架节点低周往复加载试验,对比分析双面组合作用梁在破坏模式、极限承载力、初始刚度、耗能能力、延性、刚度退化等抗震性能方面的特点。通过改变下部混凝土板厚度和传力方式,研究其对双面组合作用梁力学性能的影响。结果表明:与普通钢-混凝土组合梁相比,钢-混凝土双面组合作用梁十字形框架节点具有更高的承载力和刚度,适用于荷载较大的结构,但在延性、刚度退化和耗能能力等方面无明显优势;下部混凝土板采用集中传力和均匀传力的方式对抗震性能的影响无明显区别;下部混凝土板采用预制法制作和螺栓连接更加方便、可靠。（3）为探究钢-混凝土双面组合作用梁在民用建筑工程中应用的可能性,本文结合建筑工程结构特点,对4个单跨钢-混凝土组合梁开展静力加载试验,重点分析其破坏模式、承载力、刚度、延性、界面滑移、下部混凝土板内力分布和横截面应变等基本力学性能,结果表明:钢-混凝土双面组合作用梁以下部混凝土板前端压溃为主要破坏特征;钢梁下翼缘的稳定性可有效加强,承载力和刚度可大幅提高;现行规范中关于栓钉连接件的完全抗剪连接设计计算方法适用于下部混凝土板,其界面滑移可以得到有效控制,板的长度按照最小构造要求所需的长度即可;钢-混凝土双面组合作用梁横截面应变基本满足平截面假定;加大下部混凝土板的厚度和提高材料强度,可以有效改善组合梁的各项基本力学性能;下部混凝土板建议采用高强度材料制作。（4）为研究下部混凝土板不同参数对钢-混凝土双面组合作用梁极限承载力的影响及相关承载力理论计算方法,以变参数的方式对6个悬臂式钢-混凝土组合梁开展静力加载试验和理论计算。结果表明:双面组合作用梁下部混凝土板的厚度对承载力影响最明显;双面组合作用悬臂梁荷载-位移曲线具有独特的二次峰值特征;修正后的塑性极限承载力公式适用于双面组合作用梁承载力的理论计算,误差较小,且可以满足工程应用需要。（5）为研究双面组合作用梁在组合梁加固改造工程中应用的可能性,检验应用阻止器缩短下部混凝土板长度的效果,设计、开展了2个悬臂组合梁静力加载试验,并与第6章中的试件XSCB5对比。结果表明:组合梁的加固改造工程也可以应用双面组合作用梁技术,贴片式阻止器可以有效缩短下部混凝土板长度,但应根据需要,控制塑性铰的位置。（6）总结、梳理全部试验试件的加工、制作过程,提出适用于钢-混凝土双面组合作用梁的相关施工方法和构造措施。结合安阳游客集散中心开展工程示范应用,检验双面组合作用梁相关配套施工技术和措施,评价关键技术应用效果,为将来的相关工程应用提供实战经验。