初始靜剪應(yīng)力對粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面循環(huán) 力學(xué)特性的影響

馮大闊 ，張建民

（1. 清華大學(xué) 水沙科學(xué)與水利水電工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084；2. 中國建筑股份有限公司，北京 100037）

1 引 言

土與結(jié)構(gòu)接觸面三維力學(xué)特性的研究具有重要的工程意義和理論價值，實(shí)際巖土工程中廣泛存在土與結(jié)構(gòu)接觸面。土與結(jié)構(gòu)接觸面是土與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)應(yīng)力和變形傳遞的媒介，是影響系統(tǒng)穩(wěn)定的薄弱環(huán)節(jié)乃至關(guān)鍵部位。同時接觸面三維力學(xué)特性及影響因素的試驗(yàn)研究對于全面總結(jié)其力學(xué)規(guī)律、合理建立接觸面三維本構(gòu)模型并應(yīng)用于實(shí)際工程具有基礎(chǔ)意義。眾多學(xué)者[1－13]對其力學(xué)特性進(jìn)行了研究和總結(jié)，主要為砂土與結(jié)構(gòu)接觸面[2－6，9]，亦有部分學(xué)者對黏土與結(jié)構(gòu)接觸面[11]、粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面[10，12－13]的力學(xué)特性進(jìn)行了研究。

由于試驗(yàn)設(shè)備限制，以往研究很少也很難考慮初始靜剪應(yīng)力[13]對接觸面力學(xué)特性的影響，接觸面本構(gòu)模型也未用該條件下的試驗(yàn)成果進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)際工程中，土與結(jié)構(gòu)接觸面在受到外荷載作用之前，可能已經(jīng)受到一定的初始靜剪應(yīng)力作用；如橋梁基礎(chǔ)樁與周圍土體接觸面，在交通等循環(huán)荷載作用之前，會受到橋梁自重等初始荷載作用；土石壩壩體與混凝土防滲墻或基巖接觸面，在地震等動荷載施加之前，由于壩體沉降等變形，亦會存在一定的初始靜剪應(yīng)力。因此，有必要對初始靜剪應(yīng)力存在時接觸面三維靜動力學(xué)特性及初始靜剪應(yīng)力影響進(jìn)行研究；馮大闊等[13]對初始靜剪應(yīng)力存在時粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面單調(diào)力學(xué)特性進(jìn)行了研究，初始靜剪應(yīng)力對接觸面循環(huán)力學(xué)特性的影響研究尚未見報道。

本文運(yùn)用自主研制的80 t 大型三維接觸面試驗(yàn)機(jī)，研究了一定初始靜剪應(yīng)力下粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面三維循環(huán)力學(xué)特性，并重點(diǎn)探討和分析了初始靜剪應(yīng)力大小對接觸面循環(huán)力學(xué)特性的影響規(guī)律。

2 試驗(yàn)條件

試驗(yàn)材料取自北京龍泉麥子峪采石場開采的粗粒土及人造三維粗糙鋼板。該粗粒土級配不良，粒徑范圍為5～16 mm，平均粒徑為9.0 mm；制樣時控制干密度為1.78 g/cm3。人造粗糙鋼板表面均勻布有高2 mm、經(jīng)過硬化加工的正四棱臺，其高度可用來表征鋼板的粗糙度，故試驗(yàn)用三維鋼板的粗糙度為R =2 mm。接觸面單調(diào)直線剪切試驗(yàn)結(jié)果表明，該粗粒土和鋼板接觸面的摩擦角約為iφ =35°。

本文試驗(yàn)均在自主研制的80 t 大型三維接觸面試驗(yàn)機(jī)[14]上進(jìn)行，該試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了接觸面三維加載，因此，可有效進(jìn)行初始靜剪應(yīng)力對接觸面力學(xué)特性的影響研究；同時該設(shè)備還具有試樣尺寸大、加載能力高、控制自動化、測量精度高等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備主要性能和具體指標(biāo)詳見文獻(xiàn)[14]。

作者在文獻(xiàn)[13]中研究了初始靜剪應(yīng)力及剪切方向角對接觸面單調(diào)力學(xué)特性的影響；本文主要在剪切方向角α =90°（即循環(huán)剪切方向與初始靜剪應(yīng)力方向正交）時研究初始靜剪應(yīng)力及其大小對接觸面循環(huán)力學(xué)特性影響，剪切路徑如圖1 所示。在一定的法向應(yīng)力下，接觸面先在x 方向沿路徑①剪切到指定初始靜剪應(yīng)力 0xτ ；然后保持該初始靜剪應(yīng)力不變，同時在其正交切向（y 方向）上沿路徑②－③－④－⑤－②…進(jìn)行循環(huán)剪切，該循環(huán)剪切可以是位移控制，亦可為應(yīng)力控制，相應(yīng)的幅值為ur、rτ ；規(guī)定②－③－④－⑤為一完整循環(huán)。本文試驗(yàn)主要采用位移控制，且幅值ur=10 mm；法向采用常應(yīng)力條件，初始法向應(yīng)力為0σ =400 kPa。

圖1 接觸面剪切路徑示意圖 Fig.1 Schematic view of the cyclic shear path considering initial shear stress of the interface

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

圖2 給出初始靜剪應(yīng)力 0xτ =100 kPa 時接觸面循環(huán)剪切試驗(yàn)結(jié)果，包括x 向位移ux、y 向應(yīng)力yτ 、剪切體變v、不可逆性剪切體變vir和可逆性剪切vre隨循環(huán)周次N 的變化時程。其中接觸面剪切體變與法向位移在定性規(guī)律上一致，故本文用法向位移來表示接觸面剪切體變。

圖2 接觸面循環(huán)剪切試驗(yàn)結(jié)果 Fig.2 Cyclic test results of the interface

接觸面在循環(huán)剪切時產(chǎn)生了明顯的剪切體變，且可分為可逆和不可逆兩部分。隨著循環(huán)剪切的進(jìn)行，接觸面不可逆性剪切體變單調(diào)增長，且增長速率逐漸降低；可逆性剪切體變幅值則有所減??；接觸面y 向應(yīng)力也呈現(xiàn)了有規(guī)律的增大和減小。與初始靜剪應(yīng)力為0 時[12]不同的是，接觸面y 向應(yīng)力峰值隨循環(huán)周次的增加有所減小，且小于接觸面抗剪強(qiáng)度；而初始靜剪應(yīng)力為0 時接觸面切向應(yīng)力峰值基本不隨循環(huán)周次而改變，且為接觸面抗剪強(qiáng)度。同時由于x 向存在初始靜剪應(yīng)力，該方向也產(chǎn)生了明顯的位移，且隨循環(huán)剪切的進(jìn)行亦呈單調(diào)增加。 為進(jìn)一步分析初始靜剪應(yīng)力存在時粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面的循環(huán)力學(xué)特性，圖3 給出接觸面各力學(xué)特性參數(shù)在特定循環(huán)周次（N =1、2、5、10）時的變化關(guān)系，包括接觸面剪切體變-y 向位移（v-uy）、可逆性剪切體變-y 向應(yīng)力（vre-yτ ）、y 向應(yīng)力-y 向位移（yτ -uy）、主剪應(yīng)力-主切向位移（τ -u）、x 向位移-y 向位移（ux-uy）及y 向剪切路程-x 向位移（sumuy-ux）等關(guān)系曲線。其中，主剪應(yīng)力τ為兩正交切向應(yīng)力xτ 、yτ 的平方平均數(shù)，主切向位移u為由主剪應(yīng)力所引起的切向位移；y 向剪切路程sumuy為y 向位移uy的標(biāo)量和。

圖3 接觸面力學(xué)特性參量關(guān)系 Fig.3 Parametric relationships of the interface behavior

除第1 循環(huán)周次外，接觸面剪切體變在每個循環(huán)開始時均為剪脹，且剪脹主要發(fā)生在接觸面接近其抗剪強(qiáng)度時。第1 循環(huán)開始時，接觸面剛開始剪切，可逆性剪切體變較小，不可逆性剪切體變則相對較大，故總體上呈現(xiàn)為剪縮。而其他循環(huán)周次開始時，接觸面接近抗剪強(qiáng)度，此時結(jié)構(gòu)面附近顆粒爬升、翻滾劇烈，可逆性剪切體變發(fā)展程度較高、且占主導(dǎo)地位，接觸面總體為剪脹。當(dāng)切向位移達(dá)到幅值、剪切方向反向時，接觸面開始卸載，結(jié)構(gòu)面附近土顆粒由高位勢跌落回較低位勢狀態(tài)，可逆性剪切體變逐漸恢復(fù)，接觸面呈現(xiàn)剪縮；接觸面剪切體變隨y 向位移的剪縮速率逐漸減小，可逆性剪切體變隨y 向應(yīng)力的恢復(fù)速率則先增大而后減小。接觸面剪切到一定程度再次接近強(qiáng)度時，可逆性剪切體變又開始產(chǎn)生和發(fā)展，接觸面總體上再次剪脹，且可逆性剪切體變隨y 向應(yīng)力的發(fā)展速率逐漸增大。同時由圖3（b）可以更為明顯地看出，可逆性剪切體變幅值隨循環(huán)周次逐漸減小的現(xiàn)象；可逆性剪切體變的減小可歸結(jié)為兩方面原因：一是結(jié)構(gòu)面附近土顆粒的破碎；二是由于初始靜剪應(yīng)力的存在，接觸面卸載時結(jié)構(gòu)面附近的土顆粒不能回到原來的低位勢狀態(tài)，只能回到較低位勢狀態(tài)，即可逆性剪切體變不能完全恢復(fù)，未恢復(fù)的部分由于不可分離而會被計(jì)入不可逆性剪切體變，從而接觸面可逆性剪切體變再次產(chǎn)生的幅值會有所減小。第2 個原因也導(dǎo)致接觸面可逆性剪切體變幅值較初始靜剪應(yīng)力不存在時為小。由圖3（a）、（b）可以看出，由于不可逆性剪切體變的存在，同一循環(huán)接觸面剪切體變-y 向位移關(guān)系曲線不閉合；而可逆性剪切體變-y向應(yīng)力關(guān)系曲線除第1 循環(huán)外，其他循環(huán)均閉合。

對于接觸面切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，由圖3（c）可以看出，加載階段y 向應(yīng)力隨y 向位移逐漸增大，且增大速率（即接觸面切向剛度）在逐漸減小，而后切向應(yīng)力逐漸趨于穩(wěn)定。同時隨循環(huán)剪切的進(jìn)行，初始切向剛度在逐漸增大，即接觸面在不斷剪切硬化，但切向應(yīng)力峰值則稍有減小；故不同循環(huán)切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線稍有不重合，同一循環(huán)則基本閉合；該現(xiàn)象亦與初始靜剪應(yīng)力的存在而使結(jié)構(gòu)面附近土顆粒無法回到原來低位勢狀態(tài)有關(guān)。在x 向應(yīng)力保持為初始靜剪應(yīng)力不變的情況下，y 向應(yīng)力峰值的減小直接導(dǎo)致了主剪應(yīng)力峰值的減小，但數(shù)值不大（見圖3（d））；這說明接觸面抗剪強(qiáng)度隨循環(huán)剪切的進(jìn)行在逐漸減小，在法向應(yīng)力不變的情況下，接觸面摩擦角也有所減小，但減小的數(shù)值亦較小。

由圖3（f）可以看出，x 向位移隨y 向剪切路程的增加而不斷增大，且兩者整體上基本呈線性關(guān)系；這說明正交切向的剪切會對初始靜剪應(yīng)力方向產(chǎn)生耦合影響，雖然x 向應(yīng)力保持不變，但由于y向在循環(huán)剪切，x 向位移亦在持續(xù)增加；也就是說，即使初始靜剪應(yīng)力保持不變，在其正交切向循環(huán)剪切的耦合影響下，初始靜剪應(yīng)力方向仍有可能產(chǎn)生較大的剪切變形，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或破壞。同時由圖3（e）可看出，在每個剪切循環(huán)內(nèi)，接觸面x向位移與y 向位移也基本呈線性關(guān)系；這與初始靜剪應(yīng)力存在時接觸面單調(diào)力學(xué)特性一致[13]。

4 影響規(guī)律分析

給出不同初始靜剪應(yīng)力（0xτ =50、100、150、200、230 kPa）下粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面循環(huán)剪切試驗(yàn)結(jié)果，分析初始靜剪應(yīng)力大小或初始靜剪應(yīng)力水平對接觸面強(qiáng)度、剪切體變及切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系等力學(xué)特性的影響規(guī)律。

4.1 強(qiáng)度特性

在三維加載條件下，某個切向的應(yīng)力有時可能無法完整體現(xiàn)接觸面的強(qiáng)度等特性，需要用主剪應(yīng)力來描述。圖4 給出不同初始靜剪應(yīng)力下特定循環(huán)周次接觸面主剪應(yīng)力-主切向位移關(guān)系（τ -u）曲線；初始靜剪應(yīng)力越大，達(dá)到相同主切向位移所需要的循環(huán)周次越少，故圖中給出的特定循環(huán)周次曲線亦越少?？梢钥闯?，不同初始靜剪應(yīng)力下，接觸面主剪應(yīng)力隨主切向位移均有所減小，這說明循環(huán)剪切條件下，接觸面抗剪強(qiáng)度有所減小，但減小程度較?。坏? 循環(huán)中接觸面強(qiáng)度基本相同，不受初始靜剪應(yīng)力影響；其他循環(huán)周次接觸面抗剪強(qiáng)度則稍受影響，但影響亦不明顯。隨著初始靜剪應(yīng)力的增大，結(jié)構(gòu)面附近土顆粒在接觸面卸載時恢復(fù)的程度越小，在加載時需要提供的能量亦越少，從而同一循環(huán)接觸面y 向應(yīng)力峰值亦越小。同時主剪應(yīng)力最小值及主剪應(yīng)力與主切向位移關(guān)系形式亦受初始靜剪應(yīng)力大小的影響；實(shí)際上，主剪應(yīng)力的最小值即為初始靜剪應(yīng)力的大小。

圖4 不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面主剪應(yīng)力-主切向位移關(guān)系 Fig.4 Relationships between principal shear stress versus principal tangential displacement of the interface

4.2 切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系

如前所述，當(dāng)存在初始靜剪應(yīng)力時，接觸面在循環(huán)剪切條件下會沿該方向產(chǎn)生切向位移，圖5 給出接觸面切向位移與初始靜剪應(yīng)力（水平）的關(guān)系，包括不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面y 向剪切路程sumuy與x 向位移ux的關(guān)系曲線及該曲線與初始靜剪應(yīng)力夾角uα 隨初始靜剪應(yīng)力水平SLx0的發(fā)展關(guān)系；其中初始靜剪應(yīng)力水平SLx0定義為初始靜剪應(yīng)力 0xτ 與相應(yīng)接觸面抗剪強(qiáng)度fτ （當(dāng)σ 為400 kPa時，fτ 約為280 kPa）的比值，即SLx0=0xτ /fτ 。

圖5 接觸面切向位移與初始靜剪應(yīng)力關(guān)系 Fig.5 Relationship between tangential displacements versus initial static shear stress of the interface

可以看出不同初始靜剪應(yīng)力下，接觸面y 向剪切路程與x 向位移均基本呈直線關(guān)系，且該直線與初始靜剪應(yīng)力的夾角uα 受初始靜剪應(yīng)力（水平）影響，初始靜剪應(yīng)力越大，uα 越小，即相同y 向剪切路程產(chǎn)生的x 向位移越大。由圖5（b）可以看出，隨初始靜剪應(yīng)力水平SLx0由0 增大到1，uα 從90o開始減小至0°，且減小速率隨SLx0增大而增大，兩者呈現(xiàn)良好的關(guān)系，可用二次多項(xiàng)式（y =ax2+b）進(jìn)行描述；圖5（b）中實(shí)線即為二次多項(xiàng)式擬合結(jié)果。

圖6 給出特定半循環(huán)周次（N=0～0.25、0.75～1.25、1.75～2.25、4.75～5.25）接觸面y 向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系（yτ -uy）曲線?？梢钥闯?，初始靜剪應(yīng)力對該曲線有一定影響，主要表現(xiàn)在影響切向應(yīng)力峰值及初始切向剛度，對曲線形式影響不大。隨初始靜剪應(yīng)力的增大，同一循環(huán)周次y 向應(yīng)力峰值在減小，y 向初始切向剛度在增大，接觸面剪切硬化程度增大，故y 向應(yīng)力達(dá)到峰值時對應(yīng)的y 向位移亦在減小，切向應(yīng)力保持不變的曲線水平段增大。主要原因在于初始靜剪應(yīng)力越大，該方向的切向位移增長越快，主切向位移增加越快，故接觸面剪切硬化程度越高；同時結(jié)構(gòu)面附近土顆粒恢復(fù)程度越小、加載時需要的能量越小，對應(yīng)的正交切向應(yīng)力越小，相同主切向位移對應(yīng)的正交切向位移亦越??；故y向應(yīng)力峰值對應(yīng)的切向位移亦越小。

圖6 不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系 Fig.6 Shear stress-strain relationships of the interface under different initial static shear stresses

4.3 體變規(guī)律

圖7 給出不同初始靜剪應(yīng)力 0xτ 下接觸面剪切體變v 隨循環(huán)周次N 的時程曲線；圖8 給出特定半循環(huán)周次（N=0～0.25、0.75～1.25、1.75～2.25、4.75～5.25）接觸面剪切體變-y 向位移關(guān)系（v-uy）曲線。可以看出，不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面均產(chǎn)生了明顯剪切體變，且可分為可逆和不可逆兩部分。但不同初始靜剪應(yīng)力下，接觸面剪切體變也表現(xiàn)出了不同的響應(yīng)；初始靜剪應(yīng)力較大（0xτ =230 kPa）時，接觸面起始剪切時總體上表現(xiàn)為剪脹，而初始靜剪應(yīng)力較?。ㄈ?0xτ =50、100 kPa）時，接觸面起始剪切時則總體為剪縮。這是因?yàn)樵谳^大初始靜剪應(yīng)力下，相同y 向剪切路程產(chǎn)生的x 向位移很大，從而同一循環(huán)周次對應(yīng)的主切向位移也很大，結(jié)構(gòu)面附近土顆粒爬升、翻滾越劇烈、處于更高位勢狀態(tài)，此時接觸面可逆性剪切體變發(fā)展程度較高；當(dāng)可逆性剪切體變發(fā)展占主導(dǎo)地位時，接觸面剪切體變總體上表現(xiàn)為剪脹。初始靜剪應(yīng)力較小時，對應(yīng)的主切向位移相對較小，可逆性剪切體變發(fā)展程度 亦較小，從而在剪切體變中所占分量較少，甚至不可逆性剪切體變占主導(dǎo)地位，此時接觸面剪切體變則總體表現(xiàn)為剪縮。同時初始靜剪應(yīng)力越大，同一循環(huán)周次主切向位移越大，從而達(dá)到設(shè)備測量范圍所需要的循環(huán)周次越少：在 0xτ =230 kPa 時只用了不到2 個循環(huán)，在 0xτ =200 kPa 時用了不到3 個循環(huán)，0xτ =150 kPa 時則用了5 個循環(huán)左右，0xτ =100 kPa 時約有12 個循環(huán)，0xτ =50 kPa 時則增大到37個循環(huán)。

圖7 不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面剪切體變時程曲線 Fig.7 Cyclic history of the interface volumetric change under different initial static shear stresses

由圖8 可以看出，初始靜剪應(yīng)力對接觸面剪切體變-y 向位移關(guān)系曲線亦有一定影響；在N=0～0.25 時，初始靜剪應(yīng)力 0xτ =230 kPa 下接觸面剪切體變表現(xiàn)為剪脹，在其他較小的初始靜剪應(yīng)力下，接觸面則先剪縮后剪脹，且隨初始靜剪應(yīng)力增大，剪脹量增大，總體剪縮量則相應(yīng)減小。在其他半循環(huán)周次、不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面均既有剪縮又有剪脹，且剪縮量和剪脹量及由剪縮轉(zhuǎn)變?yōu)榧裘泴?yīng)的y 向位移均隨初始靜剪應(yīng)力的增大而減小。這是因?yàn)樵诔跏技羟须A段（N =0～0.25），接觸面剛開始剪切，初始靜剪應(yīng)力越大，主切向位移越大，結(jié)構(gòu)面附近土顆粒爬升、翻滾越劇烈，接觸面可逆性剪切體變發(fā)展程度越高；當(dāng)初始靜剪應(yīng)力大到一定程度、可逆性剪切體變占主導(dǎo)地位時，接觸面總體表現(xiàn)為剪脹；反之亦然。而在后期的循環(huán)剪切過程中，當(dāng)正交切向應(yīng)力反向、接觸面卸載時，由于初始靜剪應(yīng)力的作用，結(jié)構(gòu)面附近的土顆粒并不能完全回落到低位勢狀態(tài)；且初始靜剪應(yīng)力越大，回落程度越小，從而接觸面在卸載時可逆性剪切體變恢復(fù)程度越少，需要的y 向位移也越小，接觸面剪切體變表現(xiàn)出來的剪縮量亦越少，從而導(dǎo)致后期的剪脹量也變??；當(dāng)剪脹量小到一定程度不可逆性剪切體變占主導(dǎo)地位時，接觸面可能再次出現(xiàn)剪縮（如圖8（b）中 0xτ =230 kPa 時對應(yīng)的曲線）。

圖8 不同初始靜剪應(yīng)力下接觸面剪切體變-切向位移關(guān)系 Fig.8 Relationships between volumetric change versus tangential displacement of the interface under different initial static shear stresses

5 結(jié) 論

（1）循環(huán)剪切條件下，初始靜剪應(yīng)力方向也產(chǎn)生了明顯的切向位移，且其與正交切向的剪切路程基本呈直線關(guān)系，該直線與初始靜剪應(yīng)力夾角和初始靜剪應(yīng)力水平的關(guān)系可用二次多項(xiàng)式描述。

（2）初始靜剪應(yīng)力主要影響其正交切向應(yīng)力峰值和初始切向剛度，對正交切向應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線形式影響很??；隨著初始靜剪應(yīng)力的增大，其正交切向的初始切向剛度越大，應(yīng)力峰值則越小，且均小于接觸面抗剪強(qiáng)度，對應(yīng)的正交切向位移也越小，接觸面硬化程度越高。接觸面強(qiáng)度及其指標(biāo)受初始靜剪應(yīng)力影響不大。

（3）初始靜剪應(yīng)力越大，初始剪切時接觸面剪脹越大，接觸面剪切體變總體上甚至?xí)憩F(xiàn)為剪脹；而在后期循環(huán)剪切中剪縮量和剪脹量則越小。接觸面剪切體變-切向位移關(guān)系曲線形式在一定程度上亦受初始靜剪應(yīng)力大小的影響。

[1] POTYONDY J G. Skin friction between various soils and construction materials[J]. Géotechnique， 1961， 11(4)： 339－353.

[2] CLOUGH G W， DUNCAN J M. Finite element analysis of retaining wall behavior[J]. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division， ASCE， 1971， 97(12)： 1657－1672.

[3] DESAI C S， DRUMM E C， ZAMAN M M. Cyclic testing and modeling of interfaces[J]. Journal of Geotechnical Engineering, ASCE， 1985， 111(6)： 793－815.

[4] UESUGI M， KISHIDA H， TSUBAKIHARA Y. Behavior of sand particles in sand-steel friction[J]. Soils and Foundations， 1988， 28(1)： 107－118.

[5] YIN Z Z， ZHU H， XU G H. A study of deformation in the interface between soil and concrete[J]. Computers and Geotechnics， 1995， 17(1)： 75－92.

[6] FAKHARIAN K， EVGIN E. Automated apparatus for three-dimensional monotonic and cyclic testing of interfaces[J]. Geotechnical Testing Journal， 1996， 19(1)： 22－31.

[7] 高俊合， 于海學(xué)， 趙維炳. 土與混凝土接觸面特性的大型單剪試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬[J]. 土木工程學(xué)報， 2000， 33(4)： 42－46. GAO Jun-he， YU Hai-xue， ZHAO Wei-bing. Characteristics study of interface between soil and concrete by using large size single shear apparatus and numerical analysis[J]. China Civil Engineering Journal， 2000， 33(4)： 42－46.

[8] 盧廷浩， 鮑伏波. 接觸面薄層單元耦合本構(gòu)模型[J]. 水利學(xué)報， 2000， (2)： 71－75. LU Ting-hao， BAO Fu-bo， A coupled constitutive model for interface thin-layer element[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2000， (2)： 71－75.

[9] 胡黎明， 濮家騮. 土與結(jié)構(gòu)物接觸面物理力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 巖土工程學(xué)報， 2001， 23(4)： 431－435. HU li-ming， PU Jia-liu. Experimental study of mechanical characteristic s of soil-structure interface[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2001， 23(4)： 431－435.

[10] 張嘎， 張建民. 循環(huán)荷載作用下粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面變形特行的試驗(yàn)研究[J]. 巖土工程學(xué)報， 2004， 26(2)： 254－258. ZHANG Ga， ZHANG Jian-min. Experimental study of cyclic behavior of interface between soil and structure[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2004， 26(2)： 254－258.

[11] MILLER G A， HAMID T B. Interface direct shear testing of unsaturated soil[J]. Geotechnical Testing Journal， 2007， 30(3)： 182－191.

[12] 馮大闊， 張嘎， 張建民， 等. 常剛度條件下粗粒土與結(jié)構(gòu)接觸面三維力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[J]. 巖土工程學(xué)報， 2009， 31(10)： 1571－1577. FENG Da-kuo， ZHANG Ga， ZHANG Jian-min， et al. Experimental study of 3D cyclic behavior of soil-structure interface under constant normal stiffness condition[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2009， 31(10)： 1571－1577.

[13] 馮大闊， 張建民， 侯文峻. 初始靜剪應(yīng)力下土與結(jié)構(gòu)接觸面靜力特性研究[J]. 工程力學(xué)， 2012， (待刊). FENG Da-kuo， ZHANG Jian-min， HOU Wen-jun. Experimental study of 3d monotonic behavior of gravel- structure interface considering initial shear stress[J]. Engineering Mechanics， 2012， (to be published).

[14] 張建民， 侯文峻， 張嘎， 等. 大型三維土與結(jié)構(gòu)接觸面試驗(yàn)機(jī)的研制與應(yīng)用[J]. 巖土工程學(xué)報， 2008， 30(6)： 889－894. ZHANG Jian-min， HOU Wen-jun， ZHANG Ga， et al. Development of a 3D soil-structure interface test apparatus and its application[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering， 2008， 30(6)： 889－894.