混凝土防裂是重大水工混凝土工程建设中的核心课题,确定混凝土的真实力学参数是进行混凝土结构开裂风险分析、裂缝稳定性评定的重要依据。因此,本文以获得混凝土真实的断裂强度为目标,从混凝土断裂强度计算方法的提出、变温变湿环境下混凝土断裂性能试验的进行、任意环境下混凝土断裂参数预测模型的建立三个方面展开研究。论文主要的研究内容和成果如下:(1)提出了混凝土断裂强度的概念及其计算方法。为了表征混凝土内部初始缺陷对其宏观抗裂性能的影响,提出了基于断裂韧度确定混凝土抗拉强度的计算方法,利用相关试验结果验证了计算方法的合理性。结果表明,混凝土断裂强度与轴心抗拉强度的比值为定值0.8,它与混凝土的级配、配合比、强度等级等属性均无关,断裂强度可作为混凝土开裂分析的固有材料属性。(2)获得了变温变湿环境下混凝土的断裂参数。通过开展不同养护条件下的混凝土断裂性能试验,系统地研究了养护温度、环境湿度和龄期对混凝土断裂性能的影响,测得了不同养护环境下混凝土在典型龄期的断裂参数,并通过对比断裂强度计算值与试验值进一步验证了本文所提断裂强度计算方法在变温变湿环境下的合理性与适用性。结果表明:混凝土的断裂能、失稳断裂韧度、起裂断裂韧度和断裂强度均存在高温交叉效应,即较高的养护温度对应于较小的极限断裂参数,适合混凝土断裂参数发展的最佳养护温度为40℃;随着环境湿度的降低,混凝土的断裂参数逐渐减小,而且其破坏模式也从韧性破坏逐渐转变为脆性破坏;进一步地,混凝土断裂强度与轴心抗拉强度的比值跟其养护温度、环境湿度均无关。(3)建立了任意环境下混凝土断裂参数的预测模型。为了表征环境湿度对混凝土断裂参数的影响,构造了湿度率函数,并通过理论推导给出了其计算表达式,进而建立了温度、湿度等多因素耦合作用下混凝土断裂参数预测模型,讨论了模型所需关键参数的确定方法,然后采用该模型预测了不同环境下混凝土的断裂能、失稳断裂韧度和起裂断裂韧度,通过对比各断裂参数预测值与试验值验证了预测模型的合理性与准确性。研究结果表明,该模型可以准确地预测施工现场混凝土的断裂能、失稳断裂韧度、起裂断裂韧度等参数。