对现有的HX-100多功能三轴系统及其附属设备进行了改进和开发.对循环荷载作用时土的不排水性状作了系统的试验研究,分析了循环应务比、超固结比、频率、加荷周数等的影响.在对应变速变化规律进行分析的基础上提出了形式简单、参数较少的残余应变计算模式.同时,论文还提出了循环荷载作用下应变速率衰减率和应变速率活化率的概念.在总结孔压速率变化规律的基础上,建立了孔压计算模式,进而建立了破坏准则,分析了土体破坏的孔压、变形、循环应力、循环次数间的关系.循环荷载作用后粘土有排水固结和不排水不固结两种情况,对此该文进行了试验研究.应用拟超固结比概念,提出了预测正常固结粘土和超固结土强度变化的理论公式,发展了用于预测再固结体变的简单、实用的经验公式.对循环不荷载作用下土的排水性状进行了系统试验研究,分析了循环应力、超固结比、加荷周数等对土性状的影响.针对一变形情况,在试验基础上就正弦波、三角波和锯齿波等四种加载波形对土性状的影响进行了比较和分析.应用HX-100分析了砂芯置换率、循环应力比、加荷周类、超固结比、排水条件和加载历史等对含砂芯复合土样性状的影响.应用速率过程理论对前文的试验结果进行了比较和分析,解释了应变速率活化率和门槛循环体积应力比的作用机理.研究表明应用速率过程理论分析在循环荷载作用下的性状是有效的.推导了线弹性任意荷载作用下一维单层、一维双层、一维多层、二维单层、二维双层和三维固结的一般解析解.结合瞬时加载、等速加载、循环加载、边界层孔压与外加荷载同时循环变化的各种情况,对一维单层通用解进行了讨论.