全球经济的快速发展和资源的快速消耗让人们在新领域、新地域、新能源的探索更加迫切。同时随着我国“冰上丝绸之路”战略的提出,我国势必会加大在极地和寒区的工程建设。钢-混凝土组合结构因其独特的优势,在极地资源的开发、我国西部和东北地区的开发与发展基础设施的建设中发挥着极其重要的作用。栓钉连接件作为组合结构中最常用的连接件,其低温性能直接影响到组合结构在低温下的整体性能。为了研究栓钉在极地低温下的材料力学性能和抗拉拔性能,对60个栓钉试件进行了低温下的拉伸试验,对16个拉拔试件进行了低温下的抗拉拔试验,并借助于ABAQUS对拉拔试件进行了有限元分析。拉伸试验研究了试件在+20℃、0℃、-30℃、-60℃和-80℃五个温度点下,栓钉屈服强度、极限强度、弹性模量、屈服应变、极限应变和破坏应变等力学参数在低温下的变化规律,并根据试验结果回归出适用于低温环境下的栓钉强度经验公式。试验结果表明:随着温度的降低,栓钉屈服强度和极限强度均呈现出提高的趋势;+20℃^-80℃温度范围内,温度对栓钉弹性模量的影响较小,栓钉延性并没有随着温度的降低而降低。拉拔试验研究了试验温度、栓钉有效埋深以及试件混凝土强度对栓钉抗拉拔性能的影响。通过试验,得到了栓钉在拉拔作用下的荷载—位移曲线、栓钉抗拉拔承载力和最大力对应位移,并计算得到了前期刚度。试验结果表明:在极地低温环境下的拉拔试验中,试件的破坏形式一共有3种:混凝土核心区锥体破坏、混凝土劈裂破坏和栓钉拉断破坏。试件温度、栓钉有效埋深以及混凝土强度的变化对栓钉抗拉拔性能有一定程度的影响。栓钉抗拉拔承载力、前期刚度均随着试件温度的降低、栓钉有效埋深的增加和混凝土强度等级的提高而增大。建立了低温下栓钉抗拉拔有限元模型,将有限元结果与试验结果进行对比,验证了有限元分析的可行性。进行了试件温度、栓钉有效埋深与栓钉直径之比(h_ef/d)、试件混凝土强度的变参数分析,总计分析60个试件,得到了与低温试验基本一致的规律。