粗粒土的力学特性是土力学的主要研究对象之一。粗粒土作为土石坝的主要筑坝材料,经过试验研究得出它的力学特性是土石坝设计和建设的根本依据。目前,主要通过大型三轴试验来研究粗粒土的力学特性,三轴试验作为一种单元体试验,理想状态下认为试样内局部各点应力是均匀分布的,但是由于试样端部与加载板之间存在一定的摩阻力,试验条件往往达不到理想状态,这种现象被称为三轴试验中的端部约束效应。端部约束的存在导致试验结果不能真实反映粗粒土的力学性能。因此,为土石坝的安全提供更为有利的保障,深入地研究大三轴试验端部约束效应很有意义。目前,工程科研人员采用多种方法来减小端部约束效应,效果均不太理想。本文利用一种新的减摩方法进行粗粒土大三轴对比性试验,在讨论端部约束效应的同时,论证这种减摩方法的有效性。新的减摩方法改进了试验的加载板,变试样与加载板的整体接触为分布式接触、滑动摩擦为滚动摩擦,大大减小了界面之间的摩阻力。利用减摩板,选取代表性土样,进行常规与减摩的对比性三轴试验。试验结束后,常规试样出现明显的鼓胀变形,而减摩试样则均匀的多。分析试验数据可知,在长径比2:1并且排水的条件下,端部约束对土体强度影响不大,主要影响试样的弹性模量与变形。对于弹性模量,端部约束显著地增大了土体的初始弹性模量(将近100%),并且随着围压的增大,作用逐渐减弱。另外,端部约束对弹性模量的影响随着轴向应变的发展逐渐消失,并且随着围压的增大影响范围逐渐缩小。对于变形,随着围压的增大,端部约束造成的鼓胀变形逐渐减弱,试样变形趋于均匀。从试验结束后试样的变形可以看到,由于端部约束的影响,试样内局部的应力分布是不均匀的。本文利用ANSYS有限元分析程序,建立数值分析模型,通过设置不同的端部约束,得到试样内部的应力分布对比,讨论端部约束对试样内应力分布产生的影响。结果表明端部约束主要影响试样径向应力分布,对轴向应力分布影响较小。对径向应力分布的影响主要集中在试样两端部1/4h区域内。