玄武巖纖維加筋黏土數值模擬及機理研究

作者：高磊,胡國輝,秦仕偉

摘要：為研究玄武巖纖維加筋黏土的力學特性及纖維加筋機理,采用ABAQUS有限元軟件構建了玄武巖纖維加筋黏土數值分析模型,同時基于Python語言對ABAQUS建模進行了二次開發,按纖維與干土質量的百分比0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%和0.60%,考慮了不同纖維長度和分布模式的影響,建立了一系列玄武巖纖維加筋黏土的無側限抗壓試驗數值分析模型,并結合室內試驗結果進行了對比驗證,探討了纖維加筋機理。結果表明:(1)采用筋土分離的方法,在ABAQUS中基于Python語言進行二次開發可實現纖維加筋土模型的簡化建立,模擬結果與室內試驗結果基本相符;(2)玄武巖纖維的摻入可以顯著提高土體的無側限抗壓強度,并減少土體的側向鼓脹變形量,纖維摻量、長度和分布模式對土體強度和側向鼓脹變形量均具有一定影響;(3)纖維加筋機理與纖維在土體中的受力特征有關,通過對不同摻量、長度和分布模式的纖維在土體中受力特征的分析,可以解釋其對土體力學特性的影響規律。

發文機構：河海大學巖土力學與堤壩工程教育部重點實驗室 國網江西省電力有限公司經濟技術研究院 信息產業部電子綜合勘察研究院

關鍵詞：玄武巖纖維筋土分算纖維加筋土數值模擬加筋機理Basalt fiberCalculation of fiber and soil separationFiber reinforced soilNumerical simulationReinforcement mechanism

分類號： P642.13+9[天文地球—工程地質學]