生土材料源于自然,最终回归于自然,是天然的绿色环保建材。它是一种节约资源、技术简单、可循环再生、无污染的建筑材料。生土建筑以生土基材料为基本,具有低碳、低消耗、低排放的特点,是一种典型“绿色建筑”。生土作为生土建筑的母材,研究其损伤机理和力学性能对生土建筑发展具有积极的推动作用。现今生土结构相关标准和材料基本理论研究尚少,基本处于宏观层面,缺少微观层面的研究工作。因此,研究生土基材料损伤机理和力学性能对生土建筑结构设计具有重要的意义。生土基材料离散性大、强度低,影响生土建筑的安全性,在一定程度上不利于生土建筑的使用。本研究以CT与核磁共振技术对生土基材料抗压试验受力机理及细观损伤研究项目为研究基础,为探索材料力学性能,提高生土建筑质量,为生土建筑承载力设计提供设计依据,做了如下工作。（1）生土基材料改性研究。虽然砂石可作为优选的生土改性掺料,但现今砂石资源已日益匮乏,寻找砂石的替代品已迫在眉睫。部分研究表明铁尾矿的物理性质及化学性质与天然砂相似,作为一种矿物废料,是砂子的良好替代品。本文在生土材料中掺加铁尾矿砂对其进行改性,通过对10种配方,60个试件的抗压强度试验,对材料力学特性进行研究,分析试件的破坏形态,各掺料含量对抗压强度、变形及应力-应变曲线作用规律。研究表明不同配合比对改性生土基材料力学性能影响显著,并通过频数分析法推算出铁尾矿砂、水泥及生土的合理配合比,为工程实际应用提供参考。（2）改性生土基材料CT试验研究。结合CT扫描技术,研究动荷载下改性生土材料从开裂直至破坏的损伤演化规律。以前期试验为基础,研究含铁尾矿砂、水泥的改性生土材料。研究各扫面断面CT灰度图像及CT数值变化规律,分析试件内部裂纹发展规律,探索材料动态损伤分布对力学性能的影响。建立材料微观与宏观之间的联系,获得了一种生土基材料CT试验专用装置,此装置可为今后生土基材料的微观研究提供参考。（3）掺和铁尾矿砂、水泥改性生土基材料动态力学损伤研究。借助CT技术,对动荷载下生土基立方体试件进行扫描,获得不同荷载下试件内部的灰度图像,研究试件从受荷直至破坏的全过程,分析材料密度、孔隙、裂缝等因素对生土基材料影响。分析材料内部各因素变化规律,探究材料损伤破坏机理,建立灰度图像与生土基材料内部缺陷损伤联系,为构建此类材料损伤动态模型提供参考。（4）改性生土基材料本构方程构建研究。借助课题组前期研究结果,以CT值为基本损伤参数,通过图像分形理论对CT图像特征值进行归一化处理。借助损伤力学理论,引入损伤因子理论,计算动荷载下材料损伤演化方程,结合应变等效原理,建立改性生土基材料损伤本构模型。为生土基材料本构方程的建立方法和有限元分析提供指南,对完善生土材料基础理论研究体系具有重要意义。