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土体与混凝土结构接触面的力学特性一直是岩土工程界研究的重要课题。近年来随着大型工业与民用建筑的发展,土体与混凝土结构接触面的问题越来越突出,对土体与混凝土结构接触面的研究越来越迫切。土体与混凝土结构接触面的问题涉及到土力学中的各个方面,明确红粘土与混凝土结构接触面上的受力特性、变形机理及剪切破坏的形式,得出相应的本构模型,并进行合理的计算,对红粘土地区的工程有重要的指导作用。本文的主要研究工作:1.自制了一台粗糙度的测定仪,该测定仪可以准确描绘出混凝土表面的凹凸曲线,并且操作方便。制定了适合本文试验需要的粗糙度评定标准,将混凝土表面的粗糙度划分为三个等级。2.通过控制法向应力(100kPa、200kPa、300kPa)和混凝土表面粗糙度(粗糙度Ⅰ、粗糙度Ⅱ、粗糙度Ⅲ)对红粘土与混凝土结构接触面做了9个单向直剪试验。通过试验数据总结了接触面的剪切应力-剪切位移曲线、抗剪强度和法向变形的规律,并对其规律性做了定性分析。接触面在剪切过程中有两种破坏形式,并且存在临界粗糙度和临界法向应力。最后对试验数据进行了模型适用性分析,本文改进的双曲线模型对本文试验有较好适用性。3.通过控制法向应力(100kPa、200kPa、300kPa)和混凝土表面粗糙度(粗糙度Ⅰ、粗糙度Ⅱ、粗糙度Ⅲ)对红粘土与混凝土结构接触面做了9个循环剪切试验以及9个循环后接触面的单向直剪试验。通过试验数据总结了接触面在循环剪切过程的剪切应力-剪切位移、法向变形以及剪切应力-循环次数曲线的规律,并采用上文中改进双曲线模型对循环剪切试验数据进行了模型适用性分析。最后对比了循环前后单向直剪试验的接触面抗剪强度,分析了法向应力和混凝土表面粗糙度对循环后单向直剪抗剪强度的影响。4.利用FLAC3D软件对单向直剪试验进行了数值模拟,具体分析了接触面在剪切过程在不同法向应力和不同混凝土表面粗糙度下的破坏形式,以及分析了法向应力和混凝土表面粗糙度对形成剪切滑动带厚度的影响。