【摘 要】
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PFC3D是一种基于离散元思想来模拟刚性圆球运动及相互作用的颗粒离散元法;但是在拟合过程中,细观参数取值的合理性和准确性直接关系到模拟的效果并且当前的试验及测试技术都无法获取其细观力学参数,因此本文以灰岩碎石土为研究对象,借用PFC3D为研究工具,以试验方法为手段,从PFC中细观参数的定义出发,设计了一种能直接获得细观参数的直剪试验。从试验粒组上设计了单一粒组和双粒组剪切,（粒径选取了40～60m
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PFC3D是一种基于离散元思想来模拟刚性圆球运动及相互作用的颗粒离散元法;但是在拟合过程中,细观参数取值的合理性和准确性直接关系到模拟的效果并且当前的试验及测试技术都无法获取其细观力学参数,因此本文以灰岩碎石土为研究对象,借用PFC3D为研究工具,以试验方法为手段,从PFC中细观参数的定义出发,设计了一种能直接获得细观参数的直剪试验。从试验粒组上设计了单一粒组和双粒组剪切,（粒径选取了40～60mm、20～40mm、10～20mm、5～10mm粒径）。借用目前比较有效的响应面法作为数学工具,以宏观参数与细观参数作为研究的数据对象,进行细观参数的反演,并对比该反算方法与试验的正算方法的特点对比,并得出了以下结论:（1）剪切试验是一种从正面直接获得细观参数的方法,它摒弃了传统“试错法”的偶然性及不确定性,也相对于一些借用数学工具反演细观参数的方法而言,更能从细观角度去阐释细观参数的意义;（2）剪切试验还原了颗粒在整个试样中的受力状态;从剪切试验可得相互接触的两个颗粒的材料、大小、形状、接触方式等决定了颗粒的细观参数,具体表现为:相互接触的颗粒的两个颗粒自身的刚度大小平均值越大则颗粒的接触刚度越大;颗粒间的摩擦取决于两个颗粒自身接触面上较为平滑的那个颗粒,而颗粒自身接触面的大小、形状等又影响着颗粒本身摩擦属性。（3）对宏观试样的细观参数的赋值,研究的基本对象是整个试样种每一个相互接触的颗粒,这体现的是细观参数反映到整个宏观试样;通过property命令,选取一个能反映整个试样的参数,宏观的数据,如:试样尺寸,级配等,决定了最后参数的取值。具体表现为:级配料中任意一粒组所形成的接触所占的比例,按相应的权重影响着整个宏观样本细观参数取值。（4）与响应面法以数据为研究对象出发,寻找宏观响应与细观参数之间关系的反演方法不同;剪切试验法是根据剪切试验获得颗粒间的细观参数基础上,由具体的试样级配,按加权平均法得到了能代表整体试样的细观参数;该方法以颗粒细观参数定义出发,由整体宏观试样得出最终细观参数
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