冷弯型钢与自攻螺钉连接的剪切滑移本构关系研究

李盈杉; 张俊峰; 冯萌萌

doi:10.3724/j.gyjzG23103107

冷弯型钢与自攻螺钉连接的剪切滑移本构关系研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23103107

1. 郑州大学土木工程学院, 郑州 450001;
2. 郑州大学水利与交通学院, 郑州 450001

基金项目:

河南省科技攻关计划项目（212102310283）。

详细信息

作者简介:
李盈杉，硕士研究生，高校教师，lyszzly@163.com。

通讯作者:
张俊峰，博士，副教授，主要从事钢结构、钢-混凝土组合结构、传统民居结构研究，ytoy21cn@163.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-10-31
- 网络出版日期: 2026-04-11
- 刊出日期: 2026-03-20

Research on the Shear-Slip Constitutive Relationship of Self-Tapping Screw Connections for Cold-Formed Steel Plates

1. School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China;
2. School of Water Conservancy and Transportation, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China

摘要

摘要: 自攻螺钉作为冷弯型钢结构中重要的连接件，其抗剪性能和破坏模式直接影响到结构的受力性能和破坏模式。目前国内外学者对于单颗自攻螺钉连接的研究多集中在受剪承载力层面，缺少对其剪切滑移本构的相关研究。因此，通过总结已有单颗自攻螺钉抗剪试验和本文所做试验结果，结合三维全场应变测量分析系统（XTDIC），深入分析了冷弯型钢采用自攻螺钉连接抗剪的破坏机理，考虑螺钉直径、板件厚度、材料性能等的影响，归纳提出了对应两大类剪切破坏模式的冷弯薄壁型钢自攻螺钉连接剪切滑移本构模型，并验证了其与试验结果的良好一致性。
- 自攻螺钉 /
- 冷弯型钢 /
- 剪切-滑移本构 /
- 三维全场应变测量与分析系统（XTDIC） /
- 破坏模式
Abstract: As an important connector in cold-formed steel structures， the shear performance and failure modes of self-tapping screws directly affect the mechanical properties and failure modes of the structure. At present， researchers worldwide have focused mainly on the shear capacity of single self-tapping screws， while the studies related to the shear-slip constitutive relationship are scarce. Therefore， this paper summarized and analyzed both previous shear test results of single self-tapping screws and the tests conducted in this study. Using the XTDIC three-dimensional full-field strain measurement and analysis system， an in-depth analysis of the shear failure mechanism of self-tapping screw connections in cold-formed steel was conducted. Considering the effects of screw diameter， plate thickness， and material properties， two shear-slip constitutive models corresponding to the two major shear failure modes of such connections were proposed， which showed good agreement with the experimental results.
- self-tapping screw /
- cold-formed steel /
- shear-slip constitutive /
- three-dimensional full-field strain measurement and analysis system （XTDIC） /
- failure mode

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