玄武岩纤维加筋黏土数值模拟及机理研究

• 作者: 高磊 胡国辉 秦仕伟
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 玄武岩纤维 筋土分算 纤维加筋土 数值模拟 加筋机理
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 所属期刊栏目: 岩土工程
• 页码范围: 237-246
• 页数: 10页
• 分类号: P642.13+9
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2019-551

摘要

为研究玄武岩纤维加筋黏土的力学特性及纤维加筋机理,采用ABAQUS有限元软件构建了玄武岩纤维加筋黏土数值分析模型,同时基于Python语言对ABAQUS建模进行了二次开发,按纤维与干土质量的百分比0、0.05％、0.10％、0.15％、0.20％、0.25％、0.30％、0.35％和0.60％,考虑了不同纤维长度和分布模式的影响,建立了一系列玄武岩纤维加筋黏土的无侧限抗压试验数值分析模型,并结合室内试验结果进行了对比验证,探讨了纤维加筋机理.结果表明:(1)采用筋土分离的方法,在ABAQUS中基于Python语言进行二次开发可实现纤维加筋土模型的简化建立,模拟结果与室内试验结果基本相符;(2)玄武岩纤维的掺入可以显著提高土体的无侧限抗压强度,并减少土体的侧向鼓胀变形量,纤维掺量、长度和分布模式对土体强度和侧向鼓胀变形量均具有一定影响;(3)纤维加筋机理与纤维在土体中的受力特征有关,通过对不同掺量、长度和分布模式的纤维在土体中受力特征的分析,可以解释其对土体力学特性的影响规律.