随着经济的迅速发展,越来越多的交通设施修建在软黏土地基上。在交通设施运营期间,交通荷载下软黏土地基的塑性累积变形会逐渐增加,进而影响车辆的正常运行甚至安全。针对该问题,本文考虑土体结构退化的影响,并基于非线性运动硬化法则和黏弹塑性理论,构建了一个适用于软黏土动力分析的循环黏弹塑性本构模型,借助ABAQUS软件的UMAT子程序接口进行了二次开发,实现了循环荷载下软黏土动力特性的数值计算,可为复杂实际工程中动力作用下软黏土沉降的计算奠定基础。本文的主要研究内容及结论如下:(1)本文首先基于非线性运动硬化规则和黏弹塑性理论,考虑软黏土结构退化的影响构建了一个关于软黏土的循环黏弹塑性本构模型,并通过有限元软件ABAQUS的二次开发平台,将循环黏弹塑性本构模型嵌入数值模型中,构建了一个可用于软黏土在循环荷载作用下动力响应分析的用户材料子程序。通过有限元软件ABAQUS调用循环黏弹塑性本构模型材料子程序对应力控制和应变控制的室内动三轴试验进行有限元模拟,研究了不同围压、应力比及加载频率下软黏土的塑性累积应变、应力应变关系和有效路径的发展变化规律,并与试验结果进行了对比。结果表明,循环黏弹塑性本构模型能够很好的模拟软黏土在循环荷载作用下的塑性累积变形和循环荷载作用下的应力应变关系、有效应力路径。(2)其次,通过控制模型参数的不同取值,对应力控制的室内动三轴试验进行了大量的有限元模拟分析,对比分析各参数在不同取值下的模拟结果和试验结果,发现黏塑性参数对模型计算结果的形态影响较大,控制了循环塑性累积应变-循环次数关系曲线的收敛趋势。硬化参数和标量硬化参数对模型影响的规律大致相同,都随参数值的增大塑性累积应变随之增大。(3)最后,利用循环黏弹塑性本构模型对佐贺机场公路三个断面在交通荷载下的沉降或变形进行了有限元分析,得到本文模型分析的交通荷载下软黏土地基的变形规律,并与经验公式预测结果和实测结果对比分析,结果表明,本文模型预测结果与实测结果拟合度更高。行车荷载大于临界值时,软黏土地基沉降变形呈线性增加。这说明了本文构建的循环黏弹塑性本构模型能够有效地预测或计算交通荷载下软黏土地基的沉降或变形。