The headed studs have been widely applied in steel–concrete composite structures as shear connectors. However, the tensile performance of headed studs is also key to the structural performance in many cases such as the semi-rigid composite joints including steel beam–concrete wall joint and steel column–base joint. Therefore, this study presents experimental and analytical study on the whole-process tensile behavior of headed studs. Tests on a total of 33 pullout specimens are first conducted. The tensile capacity and load–deformation behavior of the anchorage concrete, which dominates the structural performance of headed studs, are thoroughly analyzed. In addition, test data in the literature are collected for quantitatively evaluating the influence of embedment depth, bearing area, boundary conditions, and concrete strength on the tensile behavior of the anchorage concrete. On the basis of the influence evaluation, an analytical model represented by a piecewise function is proposed to describe the whole-process load–deformation behavior of the anchorage concrete and validated through the comparison between the predicted curves and all collected experimental results. Then the proposed model is applied to simulate the rotational behavior of the typical semi-rigid joint anchored by headed studs, which takes the contribution of the anchorage concrete into consideration, and is verified by experimental results. The research findings indicate that tensile behavior of anchorage concrete is crucial to the structural performance of semi-rigid joints, even for headed studs with large embedment depth and bearing area.

有头螺柱已广泛应用于钢混凝土复合结构中作为剪力连接件。但是，在许多情况下，例如半刚性复合节点（包括钢梁-混凝土墙节点和钢柱-基础节点），带头螺栓的抗拉性能也是结构性能的关键。因此，本研究提供了有关头部双头螺栓全过程拉伸行为的实验和分析研究。首先对总共33个拔出样本进行测试。彻底分析了锚固混凝土的抗拉能力和荷载-变形特性，这些特性主导了带头螺栓的结构性能。此外，还收集了文献中的测试数据，用于定量评估嵌入深度，承载面积，边界条件，和混凝土强度对锚固混凝土抗拉性能的影响。在影响评估的基础上，提出了一种以分段函数表示的分析模型，该模型描述了锚固混凝土的全过程荷载-变形行为，并通过比较预测曲线和所有收集的实验结果进行了验证。然后，将所提出的模型应用于模拟典型的带头螺柱锚固的半刚性接头的旋转行为，并考虑了锚固混凝土的贡献，并通过实验结果进行了验证。研究结果表明，锚固混凝土的抗拉性能对于半刚性节点的结构性能至关重要，即使对于埋入深度和承压面积较大的带头螺栓而言也是如此。在影响评估的基础上，提出了一种以分段函数表示的分析模型，该模型描述了锚固混凝土的全过程荷载-变形行为，并通过比较预测曲线和所有收集的实验结果进行了验证。然后，将所提出的模型应用于模拟典型的带头双头螺栓锚固的半刚性接头的旋转行为，并考虑了锚固混凝土的贡献，并通过实验结果进行了验证。研究结果表明，锚固混凝土的抗拉性能对于半刚性节点的结构性能至关重要，即使对于埋入深度和承压面积较大的带头螺栓而言也是如此。在影响评估的基础上，提出了一种以分段函数表示的分析模型，该模型描述了锚固混凝土的全过程荷载-变形行为，并通过比较预测曲线和所有收集的实验结果进行了验证。然后，将所提出的模型应用于模拟典型的带头螺柱锚固的半刚性接头的旋转行为，并考虑了锚固混凝土的贡献，并通过实验结果进行了验证。研究结果表明，锚固混凝土的抗拉性能对于半刚性接头的结构性能至关重要，即使对于埋入深度和承压面积较大的带头螺栓而言也是如此。提出了一种以分段函数表示的分析模型，该模型描述了锚固混凝土的全过程荷载-变形行为，并通过将预测曲线与所有收集的实验结果进行比较进行了验证。然后，将所提出的模型应用于模拟典型的带头螺柱锚固的半刚性接头的旋转行为，并考虑了锚固混凝土的贡献，并通过实验结果进行了验证。研究结果表明，锚固混凝土的抗拉性能对于半刚性节点的结构性能至关重要，即使对于埋入深度和承压面积较大的带头螺栓而言也是如此。提出了一种以分段函数表示的分析模型，该模型描述了锚固混凝土的全过程荷载-变形行为，并通过将预测曲线与所有收集的实验结果进行比较进行了验证。然后，将所提出的模型应用于模拟典型的带头螺柱锚固的半刚性接头的旋转行为，并考虑了锚固混凝土的贡献，并通过实验结果进行了验证。研究结果表明，锚固混凝土的抗拉性能对于半刚性节点的结构性能至关重要，即使对于埋入深度和承压面积较大的带头螺栓而言也是如此。