钢梁腹板开孔可让管道、设备穿过从而可以有效地降低建筑层高,这在其结构设计和综合经济效益两方面都具有重要意义,腹板开圆孔较腹板开多边形孔时受力更合理且造型优美,故在工业与民用建筑中具有良好的应用前景及应用价值。目前国内对这种构件虽已有一定的研究成果,但研究成果远落后于工程实践。我国现行《钢结构设计标准》GB50017-2017虽在“受弯构件(第6章)”中增加了关于腹板开孔的内容,但其仅为构造性措施或概念性设计,这就使得结构设计人员对开孔梁的受力性能及计算方法不明了,难以推广应用此类构件,因而对开孔梁做进一步的研究是非常有必要的。本文针对腹板开圆孔钢梁的力学性能展开了如下工作:首先,本文结合国内外近30多年来腹板开圆孔钢梁的工程应用情况与研究成果,对其进行了系统性的阐述,总结了当前开孔梁研究中存在的不足之处,指明了本文的研究方向。其次,本文根据国产H型钢型号和常用开孔率,通过有限元分析软件ABAQUS建立了腹板开圆孔悬臂梁的计算模型,通过调整刚性梁段的长度和梁端位移(转角)的大小,获得了开孔梁在不同弯-剪组合作用下开孔截面的计算数据。在此基础上,提出了开孔截面纯剪抗力的简化计算公式,得出了开孔截面弯-剪承载力相关性的设计公式,并通过对集中荷载作用下腹板开圆孔简支钢梁的非线性分析,验证了本文所提出的弯-剪相关公式的适用性。本文基于费式空腹桁架法,推导了腹板开圆孔钢梁挠度的理论简算公式,并验证了该公式的正确性。通过研究开孔率、跨高比以及荷载类型对梁挠度的影响规律,提出了简单高效的开孔梁挠度简化计算方法。最后,对于规律开孔而成的开孔钢梁,本文研究了其在纯弯荷载作用下的整体稳定性能,分析了不同截面尺寸下开孔率、距高比和跨高比对开孔梁临界弯矩的影响规律,在理论推导结果和有限元分析数据的基础上,提出了适用于工程实际的开孔梁临界弯矩折减系数以及整体稳定性计算公式。