岩土体在承受静、动荷载作用下会发生不同程度的变形,对其进行精确计算需要采用符合岩土及荷载特性的本构模型。在众多模型中,次加载面模型具有较好地反映土体在静、动荷载作用下变形特性的能力,特别是动荷载作用下的曼辛效应和棘轮效应。在次加载面模型中,需要根据与土的具体类型相适应的强度准则来确定土的破坏应力比。本文以正常固结黏性土为研究对象,采用能更好描述土的强度特性的三剪强度准则来确定破坏应力比,其中,对非饱和土采用了Bishop应力变量法和Fredlund应力变量法表示的三剪强度准则。将所得破坏应力比引入到次加载面模型中提出了适用静、动荷载作用下饱和及非饱和黏性土的三剪次加载面模型。另外,在实际土体变形中,如果土体比较坚硬且所受荷载较小的话,土体的变形相对其原始尺寸可能会符合力学上的小变形特征,那么,对其变形分析可考虑采用基于小变形理论的常规分析方法,该方法模型比较简单,计算工作量小。如果土体比较软弱或所受荷载较大的话,土体的变形相对其原始尺寸就可能不符合力学上的小变形特征,那么,对其变形分析应采用基于有限变形理论的分析方法,否则会引起较大计算偏差。但是基于有限变形理论建立的本构模型相对比较复杂,计算工作量大,特别是在有限元分析中。本文基于小变形理论和有限变形理论系统研究了正常固结黏性土的三剪次加载面模型,其中,有限变形分析中采用了S-R分解法,其特点是该方法在分析土体单元发生变形时无须考虑其变形和转动的前后顺序,从而克服了极乘法的不足。在提出三剪次加载面模型的基础上,对饱和及非饱和黏性土做了常规静、动三轴试验,并将试验及计算结果做了对比;真三轴试验验证方面则是先分析了中间主应力影响系数对模型计算结果的影响,在其基础上通过饱和及非饱和黏性土的PFC3D数值试验来确定中间主应力影响系数并与数值模拟结果做了比较。另外,还做了基于小变形和有限变形理论本构模型间的计算偏差分析,其目的是:（1）验证理论模型的正确性,（2）分析不同模型的适用性。研究工作与成果如下:（1）以三剪强度准则作为本构模型的强度准则,利用该准则推导出三剪破坏应力比并代入到次加载面模型中的正常屈服面方程,在沿用小变形假设的情况下,提出了饱和黏性土三剪次加载面模型,形成研究三剪次加载面模型的基本框架,适用于预测循环荷载条件下饱和黏性土的曼辛效应和棘轮效应,并且克服了临界状态土力学中破坏应力比为定值的不足之处,充分发挥材料的强度特性。为了更精确的预测饱和黏性土发生较大变形时的应力应变关系,将三剪次加载面模型与S-R分解理论结合,建立适用饱和黏性土的有限变形率型本构模型。从理论体系来看该模型在继承前者模型优势的同时,能够相对更为准确的预测土体受荷载发生的变形。（2）与第（1）部分类似,将Bishop应力变量法和Fredlund应力变量法应用于三剪强度准则,推导出两种非饱和土有效应力原理下的三剪破坏应力比,在巴塞罗那模型（BBM）的理论框架内,替换2个非饱和土三剪破坏应力比以及修正后的加载湿陷屈服线,提出2个适用非饱和黏性土的椭圆方程,并将饱和黏性土的三剪次加载面模型进一步推广至非饱和黏性土。在原有饱和黏性土次加载面模型的基础上,还能够考虑非饱和黏性土的基质吸力影响。联合运用S-R分解有限变形理论与非饱和黏性土的三剪次加载面模型,建立适用循环荷载下非饱和黏性土的有限变形率型本构模型,应力率和应变率在满足功共轭原理的同时,便于土体变形计算,真实反映非饱和黏性土受荷载变形的特性。（3）以饱和、非饱和黏性土为试验对象,将第（1）部分和第（2）部分的有限变形次加载面模型、对应小变形次加载面模型模拟结果和静态加载、循环动三轴试验结果进行比对,同时对三剪次加载面模型在静态加载情况下试验结果与有限变形、小变形理论计算结果做了应力偏差分析,研究两种不同理论之间的区别与共通之处。对比结果表明小变形、有限变形理论计算结果与模拟实验结果趋势基本一致,在土体变形后期有限变形理论的计算值更为接近试验。其中,静三轴试验中,土样轴向变形达到4mm-10mm时,有限变形模型更接近实验数据,其与试验数据的应力偏差小于5%左右,而小变形模型与试验数据的应力偏差则是大致小于10%左右;循环动三轴试验中,有限变形与小变形理论在变形后期所模拟的偏应力-轴向应变关系与试验结果大致相差10%左右。从试验的角度阐明了小变形理论的近似性和有限变形理论的精确性。（4）编写出理论模型的真三轴数值模拟试验程序,分析真三轴应力状态下改变中主应力影响系数与基质吸力对土体在有限变形和小变形下的区别,发现无论时饱和黏性土还是非饱和黏性土,中间主应力影响系数和基质吸力增大土的抗剪强度都会随之增大,并且相同条件下有限变形理论所模拟出的应力应变曲线要更大一些。利用课题组提出的饱和、非饱和黏性土的PFC3D真三轴数值试验程序模拟结果分析理论模型的中间主应力影响系数,表明中间主应力影响系数会随着净围压的增大而减小。在静真三轴数值试验中,土样变形后期有限变形理论与小变形理论的应力偏差基本维持在10%左右。在循环荷载数值试验中,有限变形理论相对能够更好地反应土体在真三轴固结排水状态下的强度和变形特性;试验变形末期,有限变形理论相较于小变形理论模拟结果与模拟试验结果偏差基本处于10%左右浮动,而有限变形Fredlund应力变量法与小变形Bishop应力变量法与模拟实验结果偏差最大,大致在15%左右。