在钢结构分析和设计中,材料的应力应变(本构)关系至关重要。准确模拟结构材料特性需要准确模拟材料的应力应变行为,而目前广泛采用的Ramberg-Osgood模型不能很好模拟结构钢屈服以后的全应力应变行为。论文在收集整理现有结构钢材料拉伸实验数据的基础上,分别建立了无屈服平台轻型钢和碳素钢的全应力应变模型,同时论文还建立一个新的全应力应变模型,描述有屈服平台碳素钢材的全应力应变关系。所建立的全应力应变新模型也是由三个基本的Ramberg-Osgood参数建立,因此,对于现行用Ramberg-Osgood模型进行钢结构设计和数值模拟来说,本文的全应力应变模型可以直接使用,方便实用,并且基于现有实验数据的合理解释和充分验证。论文主要的工作和结论包括：1.从现有文献中收集了大量钢材的拉伸实验数据,并进行分类和整理。这些实验数据包括了不同类型结构钢材的拉伸实验结果,这些拉伸实验的试件,有些是从原始钢板中取出,有些是从冷成型后的平直部分取出,有些是从热轧后的平直部分取出。2.分别提出了轻型钢材和碳素钢材的全应力应变模型的表达式。实验数据验证结果表明,对于没有屈服平台的结构钢,模型能较好地模拟全应力应变行为,特别是屈服以后的应力应变行为。同时还提出一个新的全应力应变模型,描述有屈服平台碳素钢材的全应力应变关系。本文模型均是基于传统的Ramberg-Osgood模型的三个基本的参数建立,所需参数少,方便实用。3.鉴于本文提出的全应力应变模型依赖于参数极限应力和极限应变的准确性,论文采用本参数分析的方法,系统分析和检验了极限应力和极限应变的改变对轻型钢、碳素钢和有屈服平台的碳素钢全应力应变模型的影响,特别是对模型曲线在一般钢材材料响应的应变上线(总应变为0.02)处的影响。