为了克服双剪统一强度理论角点奇异性问题,并将它们运用到有限元中,推导了考虑中主应力影响的Drucker-Prager系列屈服准则,并基于推导的准则进行了ABAQUS材料子程序的二次开发。首先采用数学推导的方法确定了双剪统一强度理论的强度参数与抗剪强度参数间的关系。提出了两种计算流动矢量的方法,分别为公式法和定义法。参考传统的基于Mohr-Coulomb屈服准则进行地基承载力计算的方法,以双剪统一强度理论作为土体的屈服破坏准则,提出了计算地基承载力的参数代换法和理论推导法,并利用MATLAB软件将理论推导法计算流程封装成F-C函数。采用数学推导和MATLAB符号函数求解的方法得到了与双剪统一强度理论极限线有特殊位置关系的一系列圆,分别为双剪外角点外接圆DDP1、双剪内角点外接圆DDP2、双剪内切圆DDP3、双剪等面积圆DDP4、双剪非关联匹配圆DDP5、双剪中间角点外接圆DDP6。然后将有限元软件ABAQUS、Fortran运行环境Microsoft Visual Studio、Fortran编译器Intel Parallel Studio XE三个软件关联。根据弹性理论和弹塑性理论,建立了材料的本构模型。采用计算机编程的方法,提出了用改进Euler法和经典Runge-Kutta法进行弹塑性阶段的应力更新,采用Newton-Rapson计算弹性阶段过渡到弹塑性阶段的比例因子的方法。采用Fortran语言,利用ABAQUS提供的材料二次开发接口Umat,基于推导的准则和建立的本构模型编写了Umat子程序。最后采用Umat子程序进行了一带孔平板应力分析,结果表明带基于开发的Umat子程序与ABAQUS自带的Mises屈服准则下的应力分析结果是一致的。ABAQUS调用该Umat子程序进行边坡稳定性分析,结果表明边坡稳定性系数随着中主应力影响系数b的增大而增大,在边坡稳定性分析时不能忽略中主应力的影响。采用统一抗剪强度参数进行地基承载力计算,结果表明地基承载力值与b正相关。以上结果表明,编写的Umat子程序是正确且合理的,可以使用二次开发得到的Umat子程序进行岩土问题的数值模拟;中主应力对材料强度有贡献,不能忽略它对材料屈服破坏的影响;与Mohr-Coulomb理论相比,双剪统一强度理论可以充分发挥材料的强度潜力,可以更加正确的指导工程实践。