GLARE(Glass Laminate Aluminum Reinforced Epoxy)层板是由铝合金和玻璃纤维树脂基加热固化而成的一种新型的纤维金属层合板(FML),既具备复合材料比刚度、比强度高以及可设计性等优点,又具备铝合金的延展性高、抗冲击性能好等优点,在航空领域有着非常广泛的应用。在大型结构设计中,连接部位是必不可少的环节,连接部位的几何尺寸会影响其连接性能。对于复合材料层板或金属板的机械连接结构设计以及几何尺寸对其多钉连接载荷分配的影响,现已进行了一系列的研究,但是对于由金属和复合材料组成的GLARE层板的连接问题,在载荷分配方面研究还不充分。因此,研究连接结构的几何尺寸对GLARE层板多钉连接载荷分配的影响规律非常重要。本文通过理论法、仿真分析与实验研究三种方法,分析了GLARE层板单搭接一列三钉连接结构在拉伸载荷作用下的力学性能,研究了螺栓间距(P)、螺栓直径(D)对其载荷分配的影响规律。首先应用经典刚度法和弹簧模型法,计算GLARE层合板螺栓连接的载荷分配,分析不同的螺栓间距和螺栓直径对载荷分配的影响规律,为后续的研究奠定理论基础。其次,为了验证有限元模型的有效性,进行了GLARE层板螺栓连接的拉伸实验,计算螺栓的载荷分配,分析了螺栓间距和螺栓直径对载荷分配的影响规律及对结构载荷位移曲线的影响。进一步,建立了GLARE层板各组分的失效分析模型,应用ABAQUS软件进行GLARE层合板螺栓连接结构在拉伸载荷下的有限元仿真分析,分析了连接结构的失效情况以及连接结构在拉伸载荷作用下的载荷位移响应,计算了弹性阶段各螺栓的载荷分配及螺栓间距和螺栓直径对载荷分配的影响规律。最后,将理论法、有限元仿真法和试验法得到的载荷分配情况及影响规律作对比,得到使本文研究的结构性能最优的螺栓间距和螺栓直径。本文提出的有限元模型可以很好的模拟GLARE层板单搭接多钉连接结构的拉伸性能,为以后的航空领域中GLARE层板机械连接结构性能的优化设计提供一定的参考。