不同模量弹性理论认为:在绝对值相同的拉应力或压应力作用下,材料会发生绝对值不同的拉应变和压应变.即材料具有不同的拉伸弹性模量和压缩弹性模量.该理论突破了经典弹性力学中其弹性模量仅与材料自身性质有关这一假定,提出弹性模量还取决于结构各点的位移与应力状态的不同而不同,即弹性模量与结构的材料、形状、边界条件及外荷载均有关,是诸多因素所致的非(双)线性力学问题.由于该理论的介入,使材料的力学特性及内在潜能更得以充分挖掘.在当今高科技日益发展,人们对材料学科研究不断深入的时代,无疑是一突破和贡献.对不同模量弹性理论,已有国内外诸多学者进行了研究,先后提出了该理论的基本概念,基本假设,单向应力状态下部分简单问题的解析解,以及有限元数值计算方法.到目前为止,问题的难点归结为复杂应力状态下结构拉压分界面(中性层)的确定,以及对复合荷载作用下,复杂应力状态下的具体结构或构件尚不能(无法)用不同模量理论的解析方法计算该类结构(或构件).针对该研究现状,本文解决了以下问题:一、对复杂应力状态下的不同模量弹性构件其中性轴(层)的判定得出一个重要结论:构件的中性轴(层)与剪应力无关.因而可用正应力作为判据而得到中性轴位置的计算公式,改进了以往有限元计算中用主应力判定而多次循环逼近的计算方法.二、对土木工程中的各类结构:柱、梁、挡土墙、大坝、静定刚架推导出其在复合荷载作用下,复杂应力状态下的中性轴(层)计算公式,正应力、剪应力计算公式以及位移计算公式.三、对于超静定结构,当引入拉压不同模量后,各杆件的刚度EI不再为常数,而是内力的函数,使该结构的内力计算为一完全的物理非线性问题(不同于以上静定结构的应力仅为双线性问题),为此,本文推导出不同模量超静定结构的内力计算表达式,并编制了非线性内力计算迭代程序用以结构的计算.四、用本文提出的不同模量弹性理论编制了有限元程序,对不同模量有关结构进行有限元数值计算.五、对以上各类结构均选用了工程实例进行计算,同时用经典弹性力学同模量理论,本文所推导的不同模量理论公式以及不同模量有限元之三种方法分别计算,并对三种结果的误差进行分析.六、进行了参数化研究,由各种拉压模量的比值对结构进行中性轴(层)、内力、应力、位移的计算及分析,得出了经典弹性力学与不同模量弹性理论这两种理论在计算结果上的差异,最后对结构的计算提出了合理化建议以及用不同模量理论对实际工程进行优化分析的指导性意见.