人工冻土与结构接触面界面层力学特性试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

利用所学基础知识，利用已有冻土与混凝土结构接触面相互作用的大型剪切仪，通过改进，实现冻土与结构接触面界面层力学特性试验，并采用上移结构面法研究不同条件下（冻土界面温度、接触面压力、混凝土结构表面粗糙度）冻土结构接触面周围一定位置处冻土体力学特性,即当结构物和土体发生相对滑移时，通过数字照相及图像处理技术，研究接触面单剪时结构面附近的距离结构面不同位置处土层应力和位移分布，对揭示冻土与结构接触面界面层应力与变形规律，建立界面层本构模型具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

国内外的研究主要集中在常规土结构接触面力学行为问题及基于多年冻土混凝土桩基承载力相关的荷载传递函数、桩基承载力、变形特性等方面，目前有关冻土力学理论的研究尚未涉及人工冻土与结构接触面相互作用力学行为的研究，有关研究人工冻土与结构相互作用的实验仪器及人工冻土与混凝土结构、或与钢结构接触面相互作用力学行为以及接触面本构模型的研究尚鲜见报道。对界面层力学特性的研究就更少了。具体详见文献综述。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容包括：

1）在原有自行研制的大型冻土接触面剪切实验仪上，进行改进，使该仪器能够实现冻土与结构接触面界面层力学特性试验，对南京地区典型粘土进行不同条件下（三种不同界面层位置、不同冻土界面温度、不同接触面压力、不同混凝土结构表面粗糙度）冻土结构接触面界面层特性单因素规划。

2）试验方法与步骤：实验仪改进及试验原理介绍；试样制备；不同界面层位置冻土结构接触面界面层特性试验；不同冻土界面温度、不同接触面压力、不同混凝土结构表面粗糙度冻土结构接触面界面层特性试验

4. 研究创新点

其特色是在原有自行研制的大型冻土接触面剪切实验仪上进行改进，使该仪器能够实现冻土与结构接触面界面层力学特性试验；创新为获得南京地区典型粘土进行不同条件下（三种不同界面层位置、不同冻土界面温度、不同接触面压力、不同混凝土结构表面粗糙度）冻土结构接触面界面层特性。