本文对预应力混凝土双向叠合板进行了详细的试验研究和ANSYS非线性有限元分析。首先,通过静载破坏试验,研究了由四块预应力带肋薄板叠合成的矩形板的荷载-挠度曲线的变化规律、裂缝的出现和开展特征、钢筋和混凝土的应变变化规律。试验表明这种叠合板具有较高的强度和较大的刚度,能够满足正常使用的承载力和变形要求;由板的裂缝开展情况和破坏情况可以看出楼盖具有双向板的破坏特征,并且根据钢筋和混凝土的荷载-应变曲线可以发现楼盖存在明显的双向受力效应。通过分析整体式拼缝的特点,研究了板带的受力性能。其次,在试验研究的基础上,采用普通钢筋混凝土双向板的相关理论对双向叠合楼盖的开裂荷载和极限承载力进行了计算分析,提出了开裂荷载的计算公式和极限承载力的上、下限计算方法,并初步提出了在安全的前提下合理的塑性配筋方法。最后,采用ANSYS程序对预应力单向、双向叠合板进行了非线性有限元分析。结合试验资料,通过荷载-挠度曲线、承载力和裂缝开展图的比较,证明了有限元分析的可行性和合理性。又对双向叠合板的刚度进行了初步探讨,并结合工程实例介绍了这种新型楼盖在钢结构工程中的应用。上述研究成果可为预应力混凝土双向叠合板的工程应用和进一步研究提供参考。