本文针对岩土工程材料结构稳定性及局部化破坏的物理力学特征，结合国家高拱坝建设中材料和结构的失稳分析任务，从宏观、细观以及宏细观结合角度研究并发展了已有的局部化分析模型。本文主要内容如下： 1.采用损伤组构张量和基于Rice(1971)的正则结构构造的具有普遍性的损伤演化律，使用梯度模型求解损伤流动因子，引入反映材料细观特征的内禀长度因子，建立了损伤梯度模型。并分析比较了一般模型和梯度模型在处理局部化问题上的区别。在有限元分析中，通过将损伤流动因子作为基本变量，构造了损伤梯度的有限元算法和程序，并对网格依赖性进行数值模拟，说明本文方法能够有效的模拟局部化现象。 2.为了考虑裂纹相互作用对于材料的局部化破坏性质的影响，将微裂纹周围的区域分成两部分：强相互作用和弱相互作用区域。在强相互作用区内，使用Bazant(1994)基于微裂纹相互作用的非局部化分析方法，充分考虑微裂纹之间的相互作用。为了避免该方法在处理弱相互作用区域内大量微裂纹作用的复杂计算，采用修改远场应力的方法考虑该区域内微裂纹之间的弱相互作用。 3.使用多屈服面理论框架，给出该模型下的局部化分析方法。以单晶体岩石类材料的模型为例，研究其局部化分析方法，并对于理想晶体的平面对称滑移系统进行了分析。通过扩展脆性材料的多屈服面模型，建立了能够全面反映岩石类材料的力学性质的多屈服面模型及帽盖模型。最后，本文将多重势面模型作为一个特例，并对其局部化分岔现象进行了研究。 4.提出岩石类材料的多屈服面模型，研究其局部化分岔的分析方法。总结了常见的屈服准则和加载模式下本构关系与局部化条带的关系。分析了脆性岩体的单个启动屈服面、两个屈服面情况下局部化条带类型及其方向特征。 5.运用损伤梯度模型，结合有限元方法对简化的岩基上混凝土重力坝的抗滑稳定模型和溪落渡的整体稳定进行研究，并对两者的局部化破坏过程进行了数值模拟。并与溪落渡拱坝地质力学模型试验进行对比，结果吻合。