土是由固体颗粒,水和气体组成的多相组合体,这使得研究它的应力应变关系变得非常复杂。近年来,岩土应力应变关系的研究在得到了广泛的重视和发展,这一方面是工程实践的推动,需要人们对土的性状进行研究; 另一方面是随着计算机技术和数值计算方法的发展,试验设备的进步,使考虑土的较为真实的应力应变关系成为可能。目前各国研究者已提出了相当多的岩土弹塑性本构模型,这些大多基于塑性势理论,寻找塑性势的解析表达式成为建立应力应变关系的基本途径。大量实验结果表明,土体在荷载作用下的变形不仅取决于自身材料的性质,而且与外界作用密切相关,具有应力路径的相关性,即在相同的起始和结束应力状态下,所经历的应力路径不同,土的应力应变曲线就不同。然而,现有的土本构模型大都忽略了应力路径的相关性而采用某种唯一性假设,有些学者虽然研究了应力路径本构关系的影响,但并未建立起相应的本构模型。实际上在各种典型应力路径下获得的试验数据,已蕴涵着材料应力应变关系的大量信息,而从大量数据中提炼出所需要的信息,正是反问题理论研究的内容。传统的弹塑性本构模型研究方法是通过对实验数据进行分析,根据塑性势理论和一些经验假设归纳出土的本构关系的数学表达式。但是对于性质受多种因素影响的岩土介质,要找到一个很好反映本构关系的函数表达式是很困难的。因此,有必要探寻新的建模方法。基于反问题理论的岩土本构关系数值建模方法,对砂土弹塑性本构关系数值建模进行了比较系统的研究。在K 0固结-CTC 路径下建立了砂土的弹塑性本构模型,从而为更真实地计算地基沉降提供了可能。根据三轴试验的结果,利用反演拟合的方法获得了整个(p, q)应力场中的应力应变关系,并进行了可视化,绘出了应力应变关系的三维曲面和相应的屈服轨迹。通过图像可以直观的反映出应力路径对本构关系的影响。将利用反问题理论建立的本构模型带入到有限元程序中进行计算,并与试验曲线进行对比,结果表明该模型可以合理的描述各种应力路径下砂土的应力应变关系,而且模型简单,实用性强。本文的数值建模与传统的数值建模方法相比,能够更有效地反映岩土材料复杂的本构关系,以及应力路径的影响。(1)在K 0固结-CTC 路径下建立了砂土的弹塑性