应用冻土的粘弹塑本构力学模型,采用温度场与冻土大变形耦合作用的方法,编制了能够模拟寒区冻土大变形的本构有限元程序;并通过用户子程序嵌入到大型商业有限元软件ADINA中,对冻土中锥形桩室内模型试验进行了变形场和温度场耦合的有限元数值模拟.有限元计算结果和模型试验结果非常接近,并且两者的规律性也相同,验证了耦合温度自由度的粘弹塑本构力学模型的正确性和可靠性,表明应用有限元分析方法可为寒区冻土中锥形桩基工程设计提供参考.
根据模型试验得到的单桩Ｑ－Ｓ曲线，对在竖向荷载作用下冻土中的等截面竖直桩和锥形桩的破坏模式进行了初步探讨，得出了均质冻土中等截面竖直桩的Ｑ－Ｓ曲线呈陡降型，正常情况下存在着明显的“台阶”，其承载力主要受冻结强度所控制；而锥形桩破坏过程缓慢，极限状态下呈“塑性破坏”特征的结论。此外，还对影响破坏模式的机理进行了分析。