天然气水合物（简称水合物,俗称可燃冰）是由甲烷气体和水在低温高压条件下形成的固体化合物,主要产出于深水海底浅层未固结成岩的松散沉积物中和陆地冻土区域沉积物的孔隙当中,因其储存量大、燃烧无污染,是一种新型能源。目前许多国家展开了对水合物的调查研究开采工作,因此研究水合物对沉积物力学特性的影响成为了备受关注的重点课题。水合物对力学特性的影响具有两面性,水合物作为胶结物质存在于颗粒之间会增强沉积物的强度,但水合物赋存条件比较严格,开采过程中温度和压力发生变化会导致其分解从而导致强度降低。另外,在不同的环境中形成的水合物有不同的赋存模式,在不同的赋存模式下胶结作用强弱不同,对力学特性的影响也是不同的,因此研究含水合物沉积物的力学性质时必须考虑该因素。目前国内外许多学者已经通过大量的试验得出了水合物强度等力学特性的规律,但在理论方面的研究仍存在不足,因此,本文通过分析水合物对沉积物的贡献机理,基于理论方法描述水合物对沉积物强度特性的影响并建立一个能较好反映含水合物沉积物力学特性的弹塑性本构模型。主要研究工作如下:（1）首先,水合物作为一种胶结物质存在于颗粒之间使得颗粒之间的粘聚力增大;其次,水合物使颗粒之间接触面积增大,作为介质提高骨架传递外荷载的能力,即水合物会增大颗粒之间的摩擦特性。因此,引入胶结面积比的概念,基于有效应力原理,修正考虑水合物影响的有效应力表达式。其次,提出考虑不同水合物种类以及不同赋存模式的粘聚力表达式,同时考虑在颗粒接触面积增大后高孔隙水压对黏聚力的影响。基于莫尔-库伦理论,得到含水合物沉积物的抗剪强度表达式。将计算结果与试验结果对比验证可知,该表达式可以很好的反映在不同的赋存模式以及水合物含量下的强度特性。（2）水合物分解会增大孔隙压力导致沉积物强度降低,从而引发海底自然灾害。考虑甲烷气体的溶解,基于热力学方程得到水合物分解产生的体积变化,再根据弹性变形规律修正水合物分解产生的孔隙压力表达式。将计算结果与模拟结果对比分析,可以发现本文得到的孔隙压力表达式可以更好的描述孔隙压力的增长规律。（3）含水合物沉积物因水合物胶结作用表现出结构性土的性质。在统一硬化模型（UH模型）框架下,为了考虑水合物赋存模式的影响以及胶结作用的退化,引入水合物有效饱和度、破损参数和结构性砂土的硬化规律修正屈服函数,建立含水合物沉积物的弹塑性本构模型。通过编制程序得到模拟结果并与室内三轴试验进行对比。结果表明:提出的本构模型可以很好的描述不同赋存模式下不同水合物含量以及围压的应力应变关系,表明该模型具有一定的合理性和适用性。