黏性土的宏观力学性质依赖于土体微观结构,宏观物理力学实验不能充分探究黏性土颗粒之间的微观力学行为,因此越来越多研究采用数值模拟方法从微细观对黏土宏观力学特性进行分析。离散元方法是一种基于离散单元体相互运动作用关系理论的数值计算方法,适合用来模拟土体及其他颗粒材料的受力变形。针对黏性颗粒材料,目前常用的离散元接触模型有很多,但大多为弹性接触模型,无法充分表达黏性颗粒间的复杂应力-应变关系。基于此,本文通过建立黏性颗粒间黏弹塑性应力关系模型,发展一种能够等效表征饱和黏土的离散元数值模拟方法,进一步对黏性土的力学特性开展数值模拟研究;弥补物理试验对黏性土研究的不足,为深入研究黏性土的宏-微观力学特性及关联性建立数值模拟基础。本研究基于黏性颗粒弹塑性离散元接触模型(EP-cohesive-contact-model),引入循环路径相关的加载刚度、卸载和再加载刚度、黏力、黏性刚度等参量来表征黏土颗粒在循环荷载作用下的复杂力学行为,进一步建立适用于黏性土的单元接触模型,不仅能够很好地表达黏性土颗粒间的黏-弹-塑性力学作用,还能够反映出黏土特有的压缩固结力学特性。进一步地,通过考虑固体颗粒体变形、孔隙水压力产生与消散过程的等效饱和土离散元数值模拟方法,该模拟方法将孔隙水与固体颗粒的离散单元加以区分,通过不同变形刚度参量表征体变特性,进而反映饱和土在加载过程中的力学行为。关于建立和发展新的接触模型和等效模拟方法,本文研究先进行理论推导,然后计算机编程加以实现。本文分析了两个黏性颗粒单元循环加载的受力变形过程,进一步探究黏性土颗粒接触模型的准确性和合理性,深入分析了模型运行过程中颗粒之间的相互作用,体现了颗粒间黏-弹-塑性的力学特性;使用等效饱和土离散元模拟方法建立各向同性土体压缩数值模型,验证该等效饱和土离散元数值模拟方法的合理性与准确性,进一步分析土体压缩过程中,微细观颗粒接触关系发展以及孔隙水压力累积效应。基于以上模拟分析结果,将黏性土颗粒基础模型与等效饱和土离散元模拟方法结合,模拟了三轴压缩试验过程,进一步验证了本研究所建立的黏性土离散元模型及方法的合理性,模拟能够反映出黏性土压缩曲线在较高的有效应力下有会聚的趋势,同样的特性也出现在物理压缩试验结果中,说明了使用黏性土的黏-弹-塑性模型进行的模拟,模拟的样品经历了弹塑性变形,说明了该模型可以很好的模拟黏土的弹塑性,能够表达黏土颗粒间的黏-弹-塑性的力学作用,此外,有效应力-孔压曲线的对比结果验证了该等效饱和土离散元数值模拟方法的合理性与准确性,展现了土体压缩过程中,微细观颗粒接触关系发展以及孔隙水压力累积的过程。随后,又对增量加载试验(IL试验)与恒速率应变试验(CRS试验)两种压缩固结试验进行模拟,发现了模拟与试验结果的一致性,本文研究所建立和发展的基于黏-弹-塑性接触模型(EP-cohesive-contact)发展的等效饱和黏土离散元数值模拟方法可以很好地反映黏土颗粒间微细观相互作用,也能够表达的土体宏观压缩固结特性及其应力状态相关性、次固结特征等。该数值方法将为今后对于黏性土的宏-微观力学特性的深入研究打下一定基础。