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随着土石坝坝高的增加，高应力区颗粒破碎会影响坝体结构的强度和应力应变特性。采用三维圆球单元模拟堆石颗粒，以单个粒子在点荷载作用下的最大拉应力准则做为判别破坏的标准，建立了一个堆石料发生颗粒破碎的细观数值模型。将该模型引入三维颗粒流程序，进行了堆石料大三轴排水剪试验的数值模拟，并在此基础上从细观力学的角度研究堆石料的颗粒破碎演化规律及变形过程。计算结果表明，数值试验得到的应力应变及体变曲线与室内试验基本一致。力链反映了堆石材料的细观结构性变化，并且和宏观应力应变曲线及颗粒破碎之间存在对应关系。