土体与混凝土结构接触面的力学特性研究是岩土工程界的重要课题。随着大型土木工程建设的蓬勃发展,土体与混凝土结构接触面的问题显得愈发的重要,对土体与混凝土结构接触面的研究,明确其相互作用的机理与规律,变得越来越迫切。土体与混凝土接触面的问题涉及到许多因素的考虑,分析明确各种因素的变动对土体与混凝土接触面的受力特性、变形性质的影响趋势和机理,对之后的工程发展有重要的指导意义,随着环境污染的日益严重,能源桩作为新兴技术的出现,通过对地热能这种清洁、可持续使用能源的利用,有很重要的工程意义,而作为起到承载作用的桩基,温度效应对桩基承载力的影响,可能在工程建设中形成安全隐患,对能源桩的安装应用有更高的要求。本文介绍了课题组研制的大型室内桩土界面直剪仪,利用其对砂土以及黏土分别进行了相应工况下的试验研究。通过控制法向荷载(100kPa、200kPa、300kPa)、砂土颗粒级配以及导热液加温等级(10℃、50℃、70℃)的不同工况,对砂土-混凝土接触面做了18组单向直剪试验,通过试验对接触面剪切应力-剪切位移曲线、抗剪强度、法向位移-剪切位移关系进行分析,并且对传统接触面双曲线模型与指数模型进行适用性分析,在指数模型的基础上考虑应力软化改进得到复合指数模型以提高拟合程度。通过控制法向荷载(100kPa、200kPa、300kPa)、黏土初始含水率(5%、10%、15%、20%)、导热液加温等级(10℃、50℃、70℃)一共进行了 39组黏土-混凝土接触面单向直剪试验,分析总结了在各工况下黏土层内温度梯度分布、水分运移情况、剪切应力变化。通过ABAQUS有限元模拟软件,对黏土-混凝土接触面剪切试验进行模拟,分析土体内部在接触面剪切过程中,剪切应力与剪切应变的分布与变化规律,考虑不同法向荷载条件与导热液温度,对接触面剪切试验进行模拟。