石泉彬，杨平

(1.南京林业大学 土木工程学院，江苏 南京 210037；2.泰州职业技术学院 建筑工程学院，江苏 泰州 225300)

冻土与结构接触面力学强度特性是人工冻结加固区盾构隧道管片合理设计、冻结施工参数正确选择、盾构机顺利推进的重要依据[1]，同时也是寒区工程设计重要依据，而深入揭示冻土与结构接触面损伤规律，尤其是构建合理的冻土与结构接触面剪切模型，则是解决此类问题的关键。冻土与结构接触面剪切模型研究通常均以不同形式的接触面剪切试验为基础，何爽等[2−7]分别开展了冻土与钢管变角剪切试验、冻结粉土与建筑物接触面直剪试验、冻砂土与铝板接触面直剪试验，杨平等[8−10]进行了冻土与结构接触面循环直剪试验，此类剪切试验虽可测出冻土与结构接触面剪切强度，但均未综合考虑接触面温度、法向应力、粗糙度等多因素耦合作用对接触面剪应力的影响。对于冻土与结构接触面剪切数值模拟，其关键在于如何构建合理的接触面单元，如贾艳敏等[11]将冻土与桩接触面处的黏结、滑移和开裂用面−面接触单元模拟，吴亚平等[12]引入桩土相互作用界面单元模拟冻土区桩土剪切作用。上述各类接触面单元均未能有效考虑冻土接触面材料内部缺陷随机性分布以及剪切残余强度对接触面剪应力的影响。统计损伤理论考虑岩土材料变形过程中损伤发生、发展的过程以及内部损伤分布的随机性，基于统计损伤理论构建的应力−应变模型，能较好反映岩土材料应变软化、硬化等特点，故在岩土工程中已有不少应用[13−15]。……