透明土是人工合成的一种新型岩土试验材料,其与粒子图像测速(PIV)技术结合,近年来应用于土木工程模型试验中,取得了较好的试验效果。透明土技术与传统变形测量技术不同,其可从细观角度监测土体变形从而得到土体变形机理。目前针对人工合成透明土力学特性的研究主要侧重于静力方面,对动力作用下透明土的力学特性研究较少。本文基于熔融石英砂配制而成的透明砂开展室内动三轴试验,得到了透明土的动强度和动变形变化规律,进而进行了动力特性离散元分析,研究了围压、频率、相对密度、偏动应力幅值等因素对动强度与动变形的影响,所得结论如下:(1)对熔融石英砂为骨架材料配制的透明砂试样开展了不排水条件下的动三轴试验,得到了透明砂的非线性、滞回性及变形累积性的动应力-应变关系,体现出该种材料的弹塑性及应变硬化的特征;对试样的累积塑性变形曲线进行拟合发现,变形发展趋势为稳定及破坏型曲线特征;此外分析了相对密度、围压、频率和偏动应力幅值等因素对透明土动强度和动变形的影响规律。(2)采用PFC 2D软件建立透明砂离散元分析模型,依据细观参数对宏观力学性质的影响规律确定模型参数和接触滑动本构关系,对动力作用下的透明砂的细观特性变化进行了分析,经与室内动三轴试验结果的比较,验证了所建离散元模型及计算的合理性。(3)综合分析室内动三轴试验和离散元分析结果,得到静荷载下的相对密度对位移场以及接触力的影响规律;分析了循环荷载作用下的偏动应力幅值、围压以及初始孔隙等参数对透明砂试样变形的影响规律,并对这些参数进行了敏感性分析,从细观角度得到动载作用下的试样的接触力链、配位数、孔隙率的变化,从而揭示了透明砂试样内部的变形演化特点。上述对透明砂的动三轴试验及离散元分析的成果为透明砂应用于土动力学的相关模型试验提供了科学参考。