동토는 토양 입자, 얼음, 물 및 가스가 구성된 다상 복합 지반 재료로서, 단축력학 거동이 온도 및 변형률 속도에 대해 뚜렷한 민감성을 나타낸다. 본 연구는 12개의 서로 다른 온도 조건(-5 ℃, -10 ℃, -15 ℃, -20 ℃)과 변형률 속도(10^-3 s^-1, 10^-4 s^-1, 10^-5s^-1) 조합 조건 하에서 동토 단축 압축 시험을 수행하여 동토 단축력학 특성의 진화 규칙을 체계적으로 분석하였다. 여기에는 온도 조건의 저하 및 변형률 속도 조건의 증가로 인해 강도 향상 및 연성 변형 급감의 변형 규칙과, 피크 응력, 피크 변형 및 잔류 응력이 온도-변형률 속도 결합 작용에 의해 유의미하게 조절되는 과정이 포함된다. 온도-변형률 속도 결합 거동 모델링 난제를 해결하기 위해 평이 변환을 기반으로 삼축 인장 강도 σ_T를 도입하였으며, 응집 효과가 수정된 케임브리지 모델의 변형 경화식을 도출하고, 유사하게 동토의 단축 압축 변형 경화식을 구성하였다. 잠재적 단축 항복 강도의 변형 구동 열화 함수를 구축함으로써 다양한 온도 및 변형률 속도 조건에서 동토 단축 압축력학 거동의 변형 경화/연화 특성을 설명할 수 있는 구성 관계를 얻었다. 온도-변형률 속도 관련 실험 결과 분석을 통해 5개의 모델 매개변수를 결정하고 실험적 검증을 수행하였다. 결과는 본 모델이 온도 및 변형률 속도의 결합 영향 하에서 동토의 역학적 반응을 효과적으로 포착함을 보여주며, 동토 역학 관련 공학 설계 및 분석에 이론적 기반을 제공한다.

동토; 온도; 변형률 속도; 단축 압축 시험; 구성 관계