【摘 要】
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土与结构接触面的剪切性能是决定基础工程中结构的安全性和整体稳定性的一个重要因素。在季节性冻土区,冻融循环作用会导致环境土体与结构物的力学性能劣化,进而影响结构的整体稳定性。因此,针对冻融循环作用下土与结构物接触面的力学性能研究必须加以重视。依托国家自然科学基金项目（42072296,41627801,41430642）,中国博士后科学基金项目（2015M581403）以及冻土工程国家重点实验室开放
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（42072296,41627801,41430642）； 中国博士后科学基金项目（2015M581403）； 冻土工程国家重点实验室开放基金项目（SKLFSE201514）；
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土与结构接触面的剪切性能是决定基础工程中结构的安全性和整体稳定性的一个重要因素。在季节性冻土区,冻融循环作用会导致环境土体与结构物的力学性能劣化,进而影响结构的整体稳定性。因此,针对冻融循环作用下土与结构物接触面的力学性能研究必须加以重视。依托国家自然科学基金项目（42072296,41627801,41430642）,中国博士后科学基金项目（2015M581403）以及冻土工程国家重点实验室开放基金项目（SKLFSE201514）的资助,本文针对冻融循环作用下粉质黏土-混凝土二元体界面剪切性能的劣化规律这一课题,进行了以下研究工作:（1）通过对吉林省季节性冻土区实地取样,针对粉质黏土-混凝土二元体所处的实际环境设计了冻融循环试验及冻融循环作用下的粉质黏土-混凝土二元体界面直剪试验。（2）基于不同冻融循环次数条件下的粉质黏土-混凝土二元体界面直剪试验,探究了冻融循环次数对界面剪切性能及强度参数的影响,并考虑了100k Pa-400k Pa等4种不同的法向应力及18.7%、20.7%及22.7%等3种不同的土体初始含水率对粉质黏土-混凝土界面剪切性能影响。试验结果表明,界面的抗剪强度与法向应力正相关,与冻融循环次数及土体初始含水率负相关。（3）将制作完成的粉质黏土-混凝土二元体试块定义为未损伤状态,通过电子显微镜对经历不同冻融循环次数后的粉质黏土上表面细观形态进行观测并利用MATLAB软件对观测图像进行二值化处理,探究了冻融循环作用对粉质黏土表面形态的影响。（4）通过扫描电子显微镜（SEM）分析了粉质黏土与混凝土接触面区域土体的细观形态变化。结果表明,在冻融循环作用下,界面区土体孔隙率逐渐增加,界面区土体单元间由完整结构的面-面接触向点-面接触及点-点接触转化。（5）以双曲线模型为基础,结合冻融循环作用下的粉质黏土-混凝土界面的抗剪强度损伤规律,建立了冻融循环作用下粉质黏土-混凝土界面的剪切模型,并通过室内直剪试验的结果验证了改进的双曲线模型。本文建立的冻融循环作用下粉质黏土-混凝土二元体界面剪切模型,为季节性冻土区粉质黏土与混凝土接触面的剪切性能研究提供了理论基础,为土-混凝土接触面的耐久性设计提供了研究依据。
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