栓钉作为钢板混凝土组合结构中应用最广泛的剪力连接件,通过电弧螺柱焊焊接方法与钢板实现高效连接,连接性能对钢板混凝土组合结构的力学性能有重要影响。在栓钉焊接过程中,瞬时局部不均匀加热及冷却过程会使构件产生焊接残余应力,会对结构承载力、稳定性以及疲劳性能等产生不利影响。目前,国内外针对栓钉焊接残余应力的研究论述相对较少,研究栓钉焊接残余应力对组合结构的影响具有十分重要的意义。本文对栓钉焊接残余应力进行了试验测定和有限元计算,对残余应力分布情况展开了研究分析,并探究了栓钉焊接残余应力对钢板混凝土组合结构连接性能的影响,具体内容如下:(1)介绍了盲孔法测量焊接残余应力的基本原理和方法,并设计了测量焊接残余应力分布情况的试验方案。通过标定试验,在已知单向应力场的情况下推算出试件的应变释放系数A、B;对多个栓钉焊接试件进行盲孔法试验,由应变花三个方向所测得的应变数值计算出测点的残余应力大小及方向,得到了栓钉焊接构件中存在不容忽视的焊接残余应力的结论,并对不同测点的焊接残余应力进行测量,得到其分布规律;(2)采用了热-力间接耦合法对栓钉焊接加热及冷却过程进行ABAQUS有限元模拟分析,通过热传导分析得到结构温度场的分布情况,再将温度场结果作为温度荷载对结构进行应力分析计算,得到栓钉焊接过程中应力场的变化规律及分布情况。并将有限元计算数据与盲孔法试验测量数据进行对比分析,结果基本吻合,验证了有限元分析结果的准确性和计算方法的可行性;(3)针对栓钉焊接残余应力对组合结构连接性能的影响展开了研究分析。对于钢材而言,基于材料的von Mises屈服准则,由于栓钉焊接残余应力场的存在,其作为钢材的初始缺陷使材料在外荷载应力空间作用下的屈服面发生偏移,对材料的力学性能产生一定影响。同时,焊接残余应力场的存在会对栓钉的抗拉性能产生影响,使栓钉的抗拉刚度在一定范围内降低,使钢材原始的理想弹塑性本构关系出现非线性变化段,本文提出了考虑栓钉焊接残余应力影响的钢材本构模型。