寒区昼夜小周期及季节大周期交替气温循环诱发冻土-混凝土界面处剪切强度损失、黏结劣化进而引起建筑结构工程灾害。本文为明确冻融循环下冻土-混凝土界面劣化机制进行以下研究:(1)开展不同冻融参数、土体特性(含水率)的界面黏结劣化微观测试指标信息辨识,分析冻融过程中土体与混凝土界面处微观结构劣化特征;(2)开展冻土-混凝土界面剪切试验,探究冻融循环下冻土与混凝土界面剪切强度损失规律;(3)基于宏微观测试结果,明确界面宏观剪切力学特性与冻融诱发界面微观结构劣化的内在关联,揭示冻融循环下冻土-混凝土界面损伤劣化机制,为寒区工程建设的稳定性提供科学依据和理论基础。针对冻融循环下冻土-混凝土界面处微观结构的劣化问题,开展界面微观定性分析发现:随冻融循环次数的增加土体与混凝土间整体性被破坏,界面处土体颗粒团聚体减小,土颗粒间孔隙明显增多,孔径增大,颗粒间联接形式逐渐从面-面型接触劣化为点-面、点-点型接触。进一步进行微观定量分析,可知界面完整度随冻融循环次数的增加而降低。初始状态下界面处孔隙孔径分布呈微(小)孔隙分布较多、中孔隙分布较少、基本没有大孔隙的特征,随冻融循环次数增加界面处微小孔隙比重逐渐减少,小孔隙、中孔隙逐渐增加,其中含水率较高的工况界面处出现大孔隙。界面分形维数随着冻融循环次数的增加呈先减小后增加的规律。针对冻融循环下冻土-混凝土界面强度损失问题,开展不同冻融参数条件下、土体特性(含水率)的冻土-混凝土界面劣化规律测试试验,探究冻融循环下冻土与混凝土界面剪切强度损失规律,研究发现随冻融循环次数的增加界面强度逐渐减小,且界面强度损失主要发生在0-3次冻融循环;界面强度指标中,黏聚力随冻融循环次数的增加变化较为明显,下降规律与界面剪切强度规律大致相同。而界面内摩擦角在整个冻融循环过程中较为稳定,在一定范围内波动。针对冻融循环下冻土-混凝土相互作用劣化机制,基于灰色关联法评价冻融循环过程中冻土-混凝土界面剪切强度指标(黏聚力、内摩擦角)与其微观结构参数(界面完整度、分形维数、平均孔径)间的灰色关联度。发现冻融作用后黏聚力与界面完整度成正相关,即冻融后界面完整度越高,其黏聚力就越大,且此影响程度显著。此外发现界面平均孔径、分形维数等因素与界面黏聚力也具有一定的相关度,但关联度程度较小。内摩擦角在反复冻融过程中与各微观结构参数关联度较小,内摩擦角在一定范围内波动。通过界面剪切强度指标与各微观结构参数的灰色关联度结合摩尔-库伦强度准则进一步阐释了冻融循环作用下冻土-混凝土界面损伤劣化机制,可知冻融循环下土体与混凝土间界面完整度降低导致界面黏聚力下降是造成界面强度损伤劣化的主要原因。