冻土是一种负温条件下岩土颗粒为冰所胶结的土。近些年来,寒区工程建设的延伸和冻结法施工技术的广泛应用使得人们需要更加了解和掌握冻土的冲击动态力学性质。目前,冻土在静态及准静态下力学性质的研究已经相当广泛和深入,但是冻土冲击动态力学性质的研究仍然贫乏。因此,对不同冻结温度冻土在一维和三维应力状态下冲击动态力学行为及其本构模型的研究便显得尤为重要。采用分离式霍普金森压杆(SHPB)设备,单轴冲击载荷下不同冻结温度冻土试样的动态力学响应被实验探究。实验结果表明,冻土发生了明显的弹粘塑性变形,并且随着冻土内部细观损伤的演化,冻土的动态应力-应变曲线表现出失稳现象。一维条件下冻土的冲击动态力学性质与加载应变率和冻结温度密切相关:冻土的强度和破坏应变随着加载应变率的升高而增大;相同冻结温度下冻土的弹性模量没有明显的应变率相关性;随着冻结温度的降低,冻土的弹性模量增大,应变硬化效应增强,相同加载应变率下冻土的强度升高,强度的应变率敏感性增强。根据单轴冲击载荷下冻土的变形特征,通过引入率相关的连续损伤演化模型和基于Chaboche本构理论,采用Drucker-Prager屈服条件的弹粘塑性本构模型来描述冻土的一维动态力学行为。为实现弹粘塑性本构方程的数值求解,将本构方程通过Euler法离散为增量形式并且采用最近点投影法进行数值积分,从而实现了冻土在变形过程中应力状态的更新。最后,将构建的单轴动态本构模型进行数值求解。计算结果与实验结果的对比表明,该模型能够很好地从宏观角度描述冻土的动态力学行为。根据单轴冲击载荷下冻土的变形特征,通过细观力学平均化方法推导出了不同冻结温度下冻土等效弹性常数的表达式。进而,采用基体各向同性化的切线模量法建立了冻土的动态塑性细观力学模型。最后,引入与冻结温度和加载应变率相关的连续损伤演化模型构建了冻土的单轴冲击动态本构模型。计算结果与实验结果的对比表明,该模型能够很好地从细观角度描述冻土的动态力学行为。采用SHPB设备对3种不同冻结温度冻土进行被动围压下3种不同加载应变率的冲击压缩实验。实验结果表明,被动围压下冻土的冲击压缩过程中,冻土首先发生弹性变形,冻土的平均应力和广义剪应力随着轴向应变的增加线性增大,此时围压与轴压的比值为常数。然后,在应力加载到弹性极限时,冻土发生剪切破坏,孔隙冰丧失承载能力,融土成为主要的承载体。随后,冻土的平均应力发生塑性硬化,冻土的变形特征类似于相同状态下常规土的变形特征。冻土的体积变形一直表现为体缩。并且被动围压下冻土的冲击动态力学性质与加载应变率和冻结温度密切相关:随着加载应变率的升高,冻土的割线模量、弹性模量和强度包括体积屈服强度和抗剪强度增大,冻土的泊松比和侧压力系数减小;随着冻结温度的降低,冻土的割线模量、弹性模量和抗剪强度增大,冻土的泊松比和侧压力系数减小。