随着经济的不断发展,混凝土这种经济耐用的材料越来越多的被使用,但是由于混凝土的自身材料属性的原因,在实际工程中的混凝土结构往往都是带缝工作的。裂缝也成为了混凝土结构的一个重要的安全隐患,所以国内外学者对混凝土裂缝问题进行了大量研究。随着断裂力学在混凝土断裂方面的应用,人们开始尝试利用有限元方法对混凝土的断裂问题进行研究,截止目前,已经取得了较多令人满意的成果,但是人们大多只研究单一混凝土裂缝,然而在实际的工程应用中,大多数的混凝土结构本身都带有多条裂缝,但目前人们对多裂缝的研究还比较匮乏,其主要原因在于多裂缝问题要比单一裂缝问题复杂的多,裂缝的扩展形式随机性较大,另外混凝土多裂缝结构的试验难度较大。于是本文针对混凝土多裂缝问题,通过利用数值模拟对其进行研究,主要工作如下:(1)在多裂缝方程的基础上,基于最小荷载准则对多条裂缝的真实“扩展”或“闭合”进行了分析;基于虚拟裂缝模型,通过对裂缝的双节点模型、裂缝扩展路径偏移进行研究。确定了本文的多裂缝数值模型。(2)本文进行了两组四裂缝混凝土梁的四点弯曲试验,通过改变混凝土试件上的主裂缝(即:开口长度最长的裂缝)的位置,得到了试件的不同的破坏形态及破坏荷载。同时还进行了混凝土抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验、轴心抗压试验、弹性模量以及楔入劈拉试验,为后续的数值模拟奠定了基础。(3)本文利用Fortran有限元程序对混凝土梁多裂缝模型进行了数值模拟,得到了多裂缝梁的破坏形式、破坏荷载及多裂缝的开裂顺序等。通过改变数值模型的网格精度进行分析,得出当网格精度满足计算要求时,多裂缝数值模型对网格精度的敏感性不强;通过建立不同的裂缝模型,基于多裂缝相互作用系数,对多裂缝之间的相互作用关系进行了分析。并将数值模拟结果与试验结果进行分析和对比,得到混凝土梁的破坏荷载基本一致,破坏形式和裂缝扩展路径大体吻合,验证了本文的数值模拟的准确性。