混凝土材料是一种典型的脆性材料,广泛应用于建筑、交通、水利、机场跑道、市政等建设工程以及军工上诸如抗侵彻爆炸工事等。作为一种常用的材料,其动静态力学性能一直是国内外学者们研究的热点。本文利用理论分析、实验研究和数值仿真相结合的方法对混凝土材料的动静土力学性能、屈服准则、损伤演化方程以及状态方程等进行了研究,主要研究内容包括了以下几个方面：1)对C40混凝土进行了单轴和三轴条件下的动静态力学性能研究及数据可靠性验证。利用材料试验机(MTS809)和大尺寸分离式Hopkinson压杆(φ75mm SHPB)试验装置对混凝土材料在准静态和动态下的单轴压缩力学性能进行研究,利用MTS810装置进行直接拉伸和巴西圆盘劈裂试验对混凝土材料进行了拉伸力学性能研究,通过MTS815.03装置对混凝土材料在三轴围压下的力学性能进行了研究,并针对混凝土类脆性材料在MTS和SHPB实验过程中不同的测试技术、实验装置及数据处理等对获取准确实验数据的影响进行了探讨和研究。2)在SHPB实验研究结果的基础上,分析了混凝土材料屈服强度的应变率效应,给出了相应的依赖函数关系及材料参数。以三轴围压实验结果为依据,建立了混凝土材料压力相关的屈服准则,得到了若干种具有工程应用价值的屈服函数形式。以三轴围压实验结果为依据,针对工程应用和科学研究的不同要求,提出了三种不同形式的混凝土材料状态方程,给出了相应的材料参数。3)从热力学角度对Mumagham状态方程的物理含义进行了分析,并导出了其一般的数学形式。然后,对纯力学情况下的Mumagham状态方程和冲击波测量中的线性D～uHugoniot曲线及弱激波近似之间的关联进行了探讨,得到由Murnagham状态方程所表达的材料在弱激波近似之下其D～u Hugoniot关系必然是线性的,并由此导出了Murnagham状态方程参数和线性D～u Hugoniot曲线参数的转换公式,并以此为基础参考国内外的一些试验数据给出了多种材料的Murnagham状态方程参数,为工程应用奠定了基础。4)通过引入“等效微孔洞体系”的概念,把孔洞体积引入了损伤演化中,与“有核长大模型”的思想相结合,分别建立了拉伸型损伤演化方程和压剪耦合损伤演化方程,并把该压剪耦合损伤演化方程应用于混凝土脆弹性损伤软化本构模型之中,通过对混凝土一维应力条件下的实验应力应变曲线的优化数值模拟确定了损伤演化方程中的材料参数。应用含损伤的本构关系和该压剪耦合损伤演化方程得到损伤随时间变化的曲线,该曲线与采用CT技术观测的混凝土内部微孔洞扩展图像和结果有较好的一致性,证明了我们所提压剪耦合损伤演化方程的合理性。接着从能量守恒的思想出发,通过分析微裂纹扩展的物理过程,提出并建立了一种微裂纹扩展型拉伸损伤演化方程并确定了其相应的材料参数。5)在半球型长钢弹侵彻混凝土靶的实验基础上,依据实验数据确定了所选混凝土HJC本构模型中的材料参数,并通过所选本构及确定的材料参数模拟不同入射速度下半球型长钢弹侵彻混凝土靶的过程,通过数值模拟得到的剩余速度与实验数据非常符合,证明了我们所选本构模型及依据实验数据得到的材料参数的科学性和合理性。