土与结构接触面力学特性的研究一直是土木和岩土领域的重要课题之一,是解决土与结构相互作用的前提。由于研究涉及到土力学和基础工程的多个方面,所以具有极大的难度。因两种材料的物理力学性质相差甚大,所以在受力时这两种材料的变形并不一致,从而导致在两种材料的界面上产生较大的剪应力。在实际有限元计算中通常在两种材料之间设置接触面单元来模拟他们之间的接触和产生的相对错动滑动或开裂。因此合理地选择接触面单元及其参数和充分地研究接触面的力学特性,对正确分析土体与结构物之间的相互作用具有重要意义。具体工作如下：(1)系统地介绍了当前国内外土与结构接触面的试验仪器及实验成果。(2)通过数模试验研究了接触面模型参数的合理取值范围。认为接触面单元的法向刚度取值为相邻材料弹模的50～100倍,同时认为接触面模型的法向刚度与初始切向刚度的大致关系为Kn=2.5Ks.(3)对100m、200m和300m高的面板堆石坝进行了接触面单元静动力本构模型中主要参数的敏感性分析。得到以下结论：对于静力情况,面板顺坡向的应力随着接触面静力参数k和φ的增加而增加,参数φ的影响要大于k。并且对100m高的面板坝的影响要大于200m和300m高的面板坝,同时对于竣工期的影响要大于蓄水期；对于动力情况,面板顺坡向静动叠加压应力随着坝高的增加呈现出先增大后减小的趋势,最大值出现在0.6倍坝高处,面板顺坡向静动叠加最大拉应力出现在面板的底部并且数值不大。面板静动叠加顺坡向应力随着接触面动力参数C和φ的增加而增加,随着参数M的增加而减小。动力参数C对面板静动叠加顺坡向应力的影响最大。同时参数对低坝的影响要大于高坝。(4)对300米高面板坝,通过在面板与垫层之间不设接触单元、设置无厚度的Goodman单元和设置特殊的薄层单元这3种不同的接触形式来进行静动力的比较计算。得出：当面板与堆石体之间不设置接触面单元时面板静动叠加最小、最大顺坡向应力要比设置Goodman接触单元时大40%和22%。采用薄层单元和无厚度的Goodman单元来模拟接触面,均能使面板的应力有不同程度的减小,且分布规律一致。用薄层单元模拟接触面时面板顺坡向应力计算结果要比采用无厚度的Goodman单元时大一些。但通过减小薄层单元的切向刚度中参数k和n的大小可以减小面板的顺坡向应力。