袁焕鑫，蔡康毅，吴杨威，杜新喜

(武汉大学土木建筑工程学院岩土与结构工程安全湖北省重点实验室，湖北，武汉 430072)

自攻螺钉连接具有安装便捷、成本低廉等优点，是冷弯薄壁型钢结构中普遍采用的一种连接形式，其受剪性能对冷弯薄壁型钢结构的整体性能具有重要影响[1−3]。国内外学者对自攻螺钉连接已开展了较多研究：李元齐等[1]、石宇等[4]和郝际平等[5]分别对钢板与钢板、钢板与非钢板之间的自攻螺钉连接进行了试验研究，得到了多种几何与材料因素对连接受剪承载力和失效模式的影响规律；Roy等[6]、Huynh等[7−8]通过试验探究了自攻螺钉连接的受剪性能，同时建立了合理的有限元模型；Moen等[9]完成了冷成型钢结构中自攻螺钉连接的受剪试验，提出了一种受剪变形理论模型，但未建立完整的数学表达，无法用于连接的荷载-变形关系预测。从当前公开发表的文献来看，由于自攻螺钉连接的工作机理复杂，存在材料损伤和接触变化等问题，目前对其受剪性能尤其是剪力作用下的荷载-变形关系的研究仍有不足。已有研究主要通过开展试验或数值模拟，获得自攻螺钉连接的荷载-变形曲线并作出定性或定量判断，并未对其受力机理进行深入研究，缺乏合理实用的刚度计算公式或变形力学模型。

对13组薄钢板自攻螺钉连接试件开展受剪试验，借助有限元软件ABAQUS/Explicit建立自攻螺钉连接精细有限元模型，并基于受剪试验和有限元模拟得到的荷载-变形关系曲线提出简化力学模型，为新型冷弯薄壁型钢结构构件[10−11]和结构体系的开发提供研究基础。……