膨胀土在我中国分布范围非常广,通常其遇水后会发生膨胀,导致其力学性能下降,易诱发土坡的崩裂坍塌、路面结构的开裂、防护结构的破坏等工程危害。膨胀土的宏观力学特性依赖于微观结构的变化,因此从微观层面开展相关研究是理解膨胀土宏观力学特性行之有效的重要手段。膨胀土中强亲水矿物蒙脱石占据主要成分。其水化状态对膨胀土的力学性质有显著影响。由于蒙脱石几何尺寸的原因,无法直接从其中分离出足够多的单个蒙脱石晶体,进而很难通过传统的试验方法深入研究其微观物理力学特性。分子动力学方法区别于传统的试验和理论方法,其不必依赖观察客观事实和假定物理量的数学关系,而是通过基本的物理原理和合理的分子几何结构模型,计算出客观事物的变化过程与结果。鉴于此,论文拟基于分子动力学方法对膨胀土中强亲水矿物蒙脱石进行微观层面的力学特性研究。论文主要研究内容及主要结论如下:（1）基于分子动力学平台Material Studio 2017版本,建立Na-蒙脱石及其水化几何模型,如球棍模型、多面体模型和CPK模型,并对Na-蒙脱石进行水化膨胀分析。结果表明当Na-蒙脱石层间水分子数量分别为30、58、87时,其分别完全形成一层、二层、三层水分子层;随着层间水分子数量的增加,层间距大致呈增长趋势;层间水分子数量等于或接近水化层分层水分子数量时,层间距并不是一直增长,而是有微弱的减小。（2）基于分子动力学平台Material Studio,通过单轴压缩Perl语言接口,分别对初始层间距c为12.5（?）、15.5（?）、18.5（?）不同水化程度Na-蒙脱石进行单轴压缩（0.1GPa-0.2 GPa）模拟,研究层间距对不同水化程度Na-蒙脱石压应力与压应变关系的影响规律。结果显示层间距和层间水分子数量对Na-蒙脱石的应力应变有一定程度的影响。同一初始层间距且压应力相同时,对于不同水化程度Na-蒙脱石,其层间水分子数量越多,压应变越小;当初始层间距不同而压应力相同时,对于相同水化程度Na-蒙脱石,其初始层间距越小,压应变越小;比较不同初始c值下的饱和Na-蒙脱石压应力与压应变曲线关系,结果表明应变并不随着层间水分子数量增大而减小。在一定应力条件下,层间水分子数量越少的Na-蒙脱石的应变小于层间水分子数量多的Na-蒙脱石的应变。（3）基于Material Studio平台,通过单向剪切Perl语言接口,分别对初始层间距c为15.5（?）、18.5（?）不同水化程度Na-蒙脱石进行单向剪切变形模拟,研究初始层间距与水化程度对单向剪应力与剪应变之间的关系,单向剪应力为0.1 GPa-0.18 GPa。结果表明,对于同一初始层间距相同而水化程度不同的Na-蒙脱石,其在相同单向剪应力条件下,层间水分子数量越多,剪应变越小;比较不同初始c值下的饱和Na-蒙脱石单向剪应力应变曲线关系时发现,在单向剪应力为0.1 GPa-0.18 GPa阶段,c=15.5（?）、18.5（?）的饱和Na-蒙脱石,在相同应力条件下,层间水分子数量越多,剪应变越小。（4）观察不同初始层间距c值的饱和Na-蒙脱石在单轴压缩和单向剪切应力条件下的构象,结果显示不同初始层间距c值的饱和Na-蒙脱石初始构象中,靠近黏土层片的水分子中有部分氢原子指向黏土层片,有部分氧原子指向黏土层片,还存在一些水分子平行于黏土层片。然而,在单轴压缩和单向剪应力条件下的不同初始层间距的饱和Na-蒙脱石中,靠近黏土层片的水分子中的氧原子均指向黏土层片;同时,在应力情况下,各饱和Na-蒙脱石会有部分水分子溢出压力盒之外。