砂土作为一种典型的颗粒材料,其宏观力学响应由细观特性所决定。为了更好的对砂土颗粒小应变弹性模量进行研究,需要进行宏细观多尺度观察。本文主要对砂土颗粒材料小应变下弹性模量进行研究,将离散单元法作为研究工具,对颗粒材料内部结构信息进行获取,通过均匀场假设及接触刚度矩阵构建,利用内部结构信息对颗粒材料系统弹性模量进行预测,通过与离散元输出结果进行比对分析,从宏细观多尺度对砂土颗粒材料弹性模量进行研究。主要研究成果如下所示:（1）砂土颗粒在小应变作用下呈现出弹性性质,其应力随应变呈现出线性关系。随着加载幅值增大,剪切模量产生退化。小应变剪切模量随围压的增大而增大,随颗粒材料初始摩擦系数的增大而减小。说明随着内部颗粒的接触更加紧密,系统的弹性模量会有所增加。（2）通过颗粒内部结构与接触信息,利用均匀场理论可预测颗粒材料的弹性模量。对颗粒材料弹性模量预测值要大于颗粒材料弹性模量真实值。通过颗粒接触单元刚度矩阵构建得到的系统弹性模量可以逼近颗粒材料弹性模量真实值。对于光滑颗粒材料,均匀应力假设不能对系统弹性模量有预测作用。通过桁架分析法得到的剪切模量对真实值有更好的趋近作用。（3）通过均匀场假设和结构矩阵的构建所得的弹性模量预测值随有效围压的增大而增大,随着摩擦系数增大而减小的趋势与颗粒材料弹性模量真实变化趋势相同。说明内部结构改变对颗粒材料弹性模量改变会产生影响,通过接触信息与颗粒位置信息对颗粒材料弹性模量进行预测是一种可行的方法。砂土颗粒材料真实弹性模量相比于均匀场假设要小。（4）通过细观分析可以对宏观性质进行解释。在对试样进行双轴剪切实验得到的剪切模量小于双轴压缩实验得到的体积模量,在细观上可以解释为双轴剪切路径下内部接触力分布不均匀,接触力的增加值集中在少数颗粒接触。而砂土颗粒弹性模量与均匀场假设得到的弹性模量之间的差别,在细观上主要是因为颗粒接触力变化的差别性及在外部作用下颗粒位置改变差异性。（5）在各向同性应力历史下,随着围压的增大,颗粒之间更加密实,颗粒材料弹性模量随围压的增大而增大。在剪切应力历史作用下,颗粒的结构信息基本没有发生变化,基于均匀场假设得到的弹性模量预测值基本保持不变。但由于颗粒材料各向异性的增加,颗粒材料小应变剪切模量会产生较大减小。