土的本构关系以土的应力应变规律作为研究对象,是岩土工程学科的重要理论基础,为岩土工程的分析和设计提供理论依据和指导。砂性土在我国有着广泛的分布,针对其基本的力学特性,国内外的学者已开展了许多相关的研究,建立了各种各样的本构模型。近几十年,许多新型的水利电力工程、高层建筑和交通工程如雨后春笋,同时也带来了许多新的岩土工程问题,如砂土的纤维加筋硬化问题和循环累积变形问题。福建标准砂是我国的一种代表性试验用砂,本文针对砂土的纤维加筋硬化问题和循环累积变形问题,开展了一系列福建标准砂静动力三轴试验,研究了福建标准砂的纤维加筋和循环累积变形特性,并在此基础上分别建立了相关的砂土本构模型。纤维加筋是一种新型的土体改良技术,建立纤维加筋土的应力应变关系及相关的力学模型,不仅有利于纤维加筋土强度和变形特性的预测,而且也能为纤维加筋土的工程设计提供参考依据。而目前纤维加筋土的力学模型及计算理论研究一直是该领域的研究弱项。本文将纤维加筋土考虑为基本相和纤维相的组合体,分别采用修正剑桥模型和线弹性模型,考虑了大应变时纤维加筋土的屈服,引入了加筋土的合理强度模型作为破坏准则,从而建立了纤维加筋土的一种两相本构模型。同时,开展了纤维体积含量为1%的加筋砂的三轴固结排水剪切试验,对该两相本构模型进行了验证。近几年,近海风电产业的发展十分迅速。海上风电机组基础经常受到风、波浪、水流甚至地震等循环荷载的作用。长期的循环往复荷载的作用下,基础往往会产生循环累积变形,从而影响到海上风电机组的正常运行。本文开展了一系列饱和砂土的排水条件单向循环三轴压缩和拉伸试验,研究了动应力水平、初始平均应力、初始静应力比、初始密实度对福建标准砂的循环累积变形特性的影响,发现动应力、初始平均应力和初始静应力比越大,初始密实度越小,砂土的循环累积变形越大。之后对循环三轴试验的数据进行了分析,得到了轴向循环累积应变和循环次数之间的双对数线性关系,将所有影响因素包含于第一次轴向循环累积应变。分析了第一次轴向循环累积应变与初始平均应力和偏应力水平之间的关系。最后基于合理的软黏土循环累积变形计算模型,对其中的偏应力水平的定义进行了适当地修正,并引入与密实度相关的砂土抗剪强度理论,建立了饱和砂土的循环累积变形显式计算模型,并利用循环三轴试验的数据对其进行了验证。