岩土材料破坏过程通常伴随着应变局部化现象。从细观尺度研究颗粒材料的应变局部化有助于深刻理解其物理力学本质。在土体达到和超过峰值强度的过程中,土体变形由均匀分布的形式,逐渐向某个狭窄的带状区域集中。这样的带状区域即剪切带,剪切带的出现和演化是应变局部化的典型特征。由于岩土材料尤其是土颗粒具有离散性,使用连续介质力学分析岩土问题得到的结果常带有局限性。如难以模拟大变形阶段的剪切破坏问题,难以模拟细观尺度的颗粒行为。离散元方法正适合于对细观尺度下的颗粒行为,进行具体而精确的分析。目前在离散元方法中对应变局部化进展（如剪切带宽度、倾角、分布类型等性质）的观测方法,主要还处在手动、目测、估计的范围内,而智能化、自动化的观测方法还有待研究。在宏观岩土体应变局部化研究方面,Cosserat微极连续体理论相比离散单元等基于颗粒尺度的数值方法具有优势,通过引入内部特征长度,不仅可以克服剪切带模拟过程中的网格敏感性问题,也可以控制有限元模拟中剪切带的宽度。本研究主要基于离散元方法,对密实砂土中的应变局部化过程进行了数值模拟和分析。主要研究内容及成果如下:（1）在离散元PFC软件中进行了密砂双轴压缩试验的数值模拟。开发了分八层生成并压实颗粒的代码。对试验中的应力、应变、速度场、位移场、转角场、力链网络、孔隙率场、配位数场等的发展过程进行了分析。（2）对试样中观测到的剪切带分布类型进行了分类。分为“单一剪切带”,“双X型剪切带”,“其他类型”三种。（3）在PFC软件中定义了一种基于“颗粒累积转动量”的剪切带观测方式。开发了一种基于“α-shape”原理的剪切带宽度测量程序。程序可以实现对PFC双轴压缩试验中得到的剪切带的宽度、倾角、分布类型进行自动测量。通过多组试验结果,证实了所开发程序的有效性。（4）利用开发的识别程序,进行了多组剪切带宽度影响因素的试验,对多种影响因素（包括随机种子,围压,孔隙率,颗粒级配等）及其影响机理进行了分析。而对剪切带影响的实质,则是这些因素会影响土颗粒的转动特征。剪切带的发展与试样中较大颗粒的转动效应有关。将离散元中研究的剪切带影响因素,与微极连续体理论中,内部特征长度的演化公式中包含的影响因素,进行了简要的对比分析。