本文针对目前大坝设计和研究中混凝土材料损伤及本构特性这个薄弱环节，在深入分析国内外有关成果的基础上，从理论和试验两个方面对混凝土材料经历过荷载历史后的损伤特性进行了深入的研究；同时，将人工神经网络技术应用到混凝土本构领域，建立了一系列在各种加载形式下的混凝土材料模型。本文的主要研究内容如下： 第一部分工作包括论文的前三章，是关于混凝土损伤和本构特性研究的前期准备。主要对连续介质损伤力学和人工神经网络的基本原理进行了论述。首先研究了损伤变量的发展变化历程，提出了损伤的新概念与研究损伤的技术路线。分别用经历过荷载历史后混凝土试件的抗压和抗拉强度的劣化来定义其抗压和抗拉损伤，为下文深入研究损伤随荷载历史的发展演化规律奠定了扎实的理论基础。其次，系统研究了BP网络的基本原理和学习算法，指出BP网络存在的问题，提出几种改进方法。最后，研究了BP网络在材料本构研究领域中的应用现状和前景，为进一步在混凝土材料本构特性研究中应用神经网络技术打下了良好的基础。 第二部分工作包括第四章～第七章，是本文的核心。主要是根据试验结果，对经历各种荷载历史后的损伤随荷载历史的发展演化规律进行了深入的研究。首先介绍了本文所完成的共约700个混凝土试块的三轴试验。其次，通过对试验结果的非线性回归分析，得到损伤演化的经验表达式，并以此为依据，分别深入地研究了混凝土在经历过常规三轴受压和三向等压等荷载历史后，抗压强度和抗拉强度随荷载历史增加而发生劣化的演化规律。最后，根据超声波探伤原理对混凝土载后损伤与超声波速降低之间的关系进行了细致的研究，取得了一些对工程实践具有重要指导意义的结论。 第三部分工作包括第八章和第九章，是运用人工神经网络技术对混凝土损伤和本构特性进行了探索性的研究。在这部分，首次利用BP网络对混凝土载后损伤特性进行了模拟和预测，并且运用Mier的主动和被动裂缝的观点对混凝土载后的损伤演化规律及损伤机制进行了研究和分析。其次，利用神经网络理论代替传统的力学方法，直接从试验数据出发，分别建立了在三轴单调比例加载、三轴循环比例加载、常规三轴单调加载和常规三轴轴向循环加载情况下混凝土的神经网络本构模型。研究结果显示，神经网络理论具有许多传统方法无法比拟的优点，为混凝土本构问题的研究开辟了一条新的途径，具有重要的理论和实用价值。