Die Boden-Struktur-Kontaktfläche ist eine Schlüsselstelle für die Spannungsübertragung und Verformungskoordination im Pfahlgründungssystem. Aufgrund der Schwierigkeiten des klassischen Lashkari-Dünnschicht-Kontaktflächenmodells bei der Beschreibung von Lastumkehr, zyklischer Abschwächung und volumetrischer Verformungsakkumulation wurde es im Rahmen der Plastizität des kritischen Zustands und der Grenzflächenplastizität erweitert, wobei eine stauchungsabhängige Dilatanzbeziehung eingeführt wurde, die von der Belastungsrichtung abhängt, und das Spannungsverhältnis bei der letzten Lastumkehr im Plastizitätsmodul berücksichtigt wurde, um die Belastungshistorie zu reflektieren. Das Modell wurde mit monotonen Direkt-Scher-Versuchen an der Kontaktfläche von Hostun-Sand und Toyoura-Sand-Struktur unter verschiedenen normalen Randbedingungen validiert, wobei die vorhergesagten Scherspannungen und normalen Verschiebungen gut mit den Versuchsergebnissen übereinstimmten. Die zyklischen Vorhersagen zeigen, dass die Spitzen-Scherspannung mit zunehmender Zykluszahl allmählich abnimmt und sich zusammenziehende Verformungen akkumulieren; während der Belastungsphase kann ein Übergang von Kontraktion zu Dilatanz auftreten, während die Entlastungsphase von Kontraktion dominiert wird. Unter gleichen normalen Steifigkeitsbedingungen reduziert die akkumulierte normale Verschiebung die normale Spannung und beschleunigt die Scherspannungsdegradation. Das Modell kann das Spannungsverfestigung, Spannungsweiche und die Dilatanzentwicklung der Kontaktfläche einheitlich beschreiben, jedoch muss die zyklische Leistungsfähigkeit noch durch unabhängige zyklische Scherversuche weiter überprüft werden.

Boden-Struktur-Kontaktfläche; konstitutives Modell; Grenzflächentheorie; kritischer Zustandstheorie; zyklische Belastung; Dilatanzeigenschaften