本论文以在建的青藏铁路工程抗震设计与地震加固为应用背景,对冻土动力性能、冻土场地、冻土场地路基地震响应特性及其主要影响因素做一些基础性的研究工作.具体研究内容、研究方法及相应成果如下.1.冻土场地路基实际震害性状.这是本论文的立题根本.根据我国近期发生的两次冬季强烈破坏性地震中冻土场地路基的现场震害调查资料,归纳与总结路基的地震破坏特点与震害影响因素,从而为确定研究内容提供必要的依据.2.冻土动力学参数试验与动力变形结构性变化CT检测.这是本论文的工作基础.目的在于考察冻土的动力性能,并为冻土场地—路基体系地震动反应分析准备必要的计算参数,获取部分理论研究的试验依据.采用低温动三轴试验测定冻土的动力学参数,并研究其变化规律与主要影响因素.3.采用相似设计原理,基于目前广泛应用的Bockinghamπ定理,主要采用量纲分析方法,并结合考虑土的本构关系、含水量与重度之间关系,建立冻土动强度指标的相似关系解析式,据此,可由冻土动强度指标某一条件下的试验测定值,计算另一条件下的相似值,为解决试验数据短缺问题提供了一个新方法.4.冻土场地地震加速度反应谱研究.这是本论文的主要工作之一.针对若干较为典型的冻土场地工况,输入不同基岩地震波,考虑不同的场地烈度、场地融土层厚度、冻土层厚度和冻土层的深度、负温、含水量、最大动剪切模量等条件,计算并研究了场地的加速度反应谱、地震系数、地震影响系数及其主要影响因素,重点分析了冻土场地的地震反应特点,并与非冻土场地的地震反应特点做了对比.5.冻土场地—路基体系地震反应分析.这是本论文的又一主要工作.以一般水平冻土场地路基为例,研究了场地—路基体系最大加速度反应沿深度的分布规律、地震动应力性状,并确定动剪应力与动正应力之间关系;基于摩尔—库伦破坏准则和应力叠加原理,并引入两个基本力学概念——平均正应力、偏应力,研究路基地震破坏应力条件,建立能够同时考虑静正应力、静剪应力和地震动正应力、动剪应力联合作用的路基地震破坏判别方法.本论文的研究成果有利于加深冻土场地路基地震响应与震害理解,尤其是所做的大量冻土低温动三轴试验和所获得的一些认识将为逐步形成我国冻土场地路基抗震设计规范积累部分基础资料.