随着我国寒区经济开发力度不断加强,基础设施建设过程中难以避免会遇到大量边坡。锚杆是用于边坡支护工程的有效措施,在寒区边坡工程中得到了普遍应用。冻土的物理力学性质具有随气候温度改变而变化的特性,对冻土层中锚杆的承载性能及锚杆荷载传递方式造成了不可忽视的影响。因此研究不同土体温度条件下锚杆的承载性能及受力变形特性至关重要。本文设计并进行了以土体温度和含水率为变量的界面剪切试验,确定了冻土-锚杆界面本构关系;基于界面本构方程,利用荷载传递法推导出锚固段应力-位移理论方程,分析了锚杆在不同温度下的承载力和变形特性,以及环境温度、锚固体长度和弹性模量等参数变化对锚杆受力荷载传递特性的影响规律;最后进行了不同温度下的冻土-锚杆拉拔试验,研究其破坏形式和荷载传递特性,并验证理论方程的可行性。首先,基于锚-土界面性能测试方法,开展土体初始含水率分别为14%、17%、20%和23%时,温度为-5℃、-2℃、-1℃、0℃、3℃五个批次的锚杆拉拔试验研究,得出了界面峰值剪切强度与土体物理性质之间的关系,并对影响界面剪切强度峰值的主要因素和次要因素进行了分析,建立了考虑温度效应的冻土-锚固体界面剪应力-位移本构模型。结果表明:锚杆有锚固体-土体界面破坏和钢筋-锚固体界面破坏两种形式;不同试验条件下的剪应力-位移曲线形状相近,都体现为脆性特征;对剪应力峰值的影响最大的是温度,水分因素次之;给出了考虑温度、残余强度的分式模型和考虑温度及残余强度的复合理论模型三种界面本构模型,其中考虑残余强度的复合理论模型可以模拟温度对界面剪切特性的影响,符合受力变形过程,有一定的物理意义。其次,结合考虑残余强度的冻土-锚固体本构理论模型,建立了考虑温度的全长粘结式锚杆荷载传递的非线性微分方程,并用荷载传递法和有限差分的思想得到了该方程的解析解,计算了锚杆沿埋置深度的轴力、界面剪应力以及锚杆各处位移的分布规律,并采用常温岩土体锚杆拉拔试验进行了验证。运用非线性微分方程的解探讨了受温度影响的界面模型参数、影响锚固体的弹性模量的物理参数和锚固体长度变化对锚杆受力变形特性的影响规律。结果表明刚度较大的锚杆界面上剪应力分布更加均匀,且在相同锚端位移情况下承载力更高。最后,依据相似理论进行了室内冻土-锚杆模型试验。针对处于不同土体温度下的四根全长粘结式锚杆进行拉拔试验,得到了拉拔荷载-锚端位移曲线,讨论四根锚杆拉拔荷载-锚端位移曲线的异同,按照沿着锚固深度方向对锚杆轴力、剪应力的分布和变化规律进行了探究分析,并对理论模型进行了验证。结果表明:不同土体温度作用的锚杆的破坏形式有所差异;冻土-锚界面峰值荷载和冻土-锚固体界面平均黏结强度受土体温度影响效果明显,都随温度的降低逐渐增加;土体温度越低,冻土-锚固体界面上剪应力分布越不均匀。