● 摘要
本文立足于对变换应力三维化方法、统一硬化（UH）模型及其有限元子程序的深入分析，研究UH模型在某些情况下有限元计算不易收敛的原因，找出了问题所在，并给出了解决方法。在此基础上，分别进行了静荷载以及循环荷载作用下有限元分析、边坡稳定性分析等。通过对UH模型和基于SMP强度准则的变换应力三维化方法的深刻理解，推导出了本构模型的弹塑性刚度矩阵以及塑性因子等；深入研究了弹塑性增量本构模型有限元一般解法以及模型的有限元开发上所需要处理的关键问题；分析了加卸载准则的判断和应力的更新算法等；分析了目前常用的几种土的本构模型三维化方法以及变换应力方法的优势。详细分析了用变换应力三维化本构模型非关联流动的本质，针对因采用非关联流动法则而带来的本构模型切线刚度矩阵的非对称性，建立了本构模型切线刚度矩阵的对称化方法。将此方法应用于UH模型并进行了有限元分析，分别进行了三轴伸长试验有限元分析以及地基承载力有限元分析。在UH模型有限元子程序基础上，开发了动力UH模型的有限元子程序，并进行了有限元分析，分别进行了循环荷载作用下的三轴压缩试验、三轴伸长试验以及地基承载力的有限元分析，分析结果验证了子程序的正确性。 将强度折减法与有限元软件 ABAQUS相结合，并将UH模型用于边坡稳定性的有限元分析。以塑性区贯通及位移的突变作为边坡失稳的评价依据，计算出了边坡的强度折减系数。