基于冻融作用的非饱和黄土-混凝土界面力学模型

在季节冻土区，周期性的冻结与融化作用持续改变着浅层非饱和土体的微结构和物理力学性质，从而直接影响着土与结构物之间的相互作用。土体与结构物接触面的应力-应变关系及其强度特征是确定季节冻土区基础工程承载力、安全性和分析结构与土体相互作用的基础和关键。为了更好地服务于实际工程，通过对不同含水率、不同冻融循环次数的非饱和黄土-混凝土试样进行直剪试验，并同时采用滤纸法测试相应黄土的基质吸力，获取了不同试验条件下的应力-应变关系曲线以及接触面强度参数、基质吸力随冻融循环次数的变化规律。同时，基于试验数据，建立了非饱和黄土与混凝土界面剪应力-位移-冻融循环次数的本构模型，该模型对黄土-混凝土界面经过多次冻融循环后不同压力下的剪应力-位移的关系曲线起到了很好的描述作用，为解决实际工程中季节冻土区基础承载力的数值计算提供了参考。