3D打印混凝土（3D-printed concrete）具有大规模定制复杂异形结构的能力,近年来广泛应用于建筑领域。然而打印过程中,先后打印的混凝土层间不可避免地产生粘结薄弱的界面。同时,由于打印材料凝结时间的不同,导致混凝土出现不协调的干缩变形,继而产生长短不一,方向各异的裂纹,影响3D混凝土构件的力学特性和破坏模式。因此考虑不同界面粘结强度以及初始裂纹参数,分析其对3D打印混凝土构件承载力、裂纹扩展特征、试件破坏模式的影响规律,研究合理的结构加固方案,对科学设计3D打印混凝土构件具有重要意义。本文采用近年来发展的相场法模拟分析3D打印混凝土构件的裂纹扩展及破坏模式。本文基于有限元模拟平台ABAQUS、COMSOL实现相场法,采用实验算例验证了相场法数值实现的合理性。在此基础上,考虑3D打印混凝土构件所特有的层间弱面结构特征,选用三种代表性裂纹扩展分析方法,包括:黏聚力单元、扩展有限元、统一相场理论,分析对比了其与相场法模拟3D打印混凝土构件裂纹扩展的适用性。分析表明,相较于其他方法,基于ABAQUS实现的相场法可以更好地模拟裂纹扩展与软弱界面的相互作用规律。选取3D打印混凝土构建的典型结构形式,采用基于ABAQUS的相场法,分别模拟分析了含横向软弱界面的3D打印混凝土三点梁、含竖向软弱界面的3D打印混凝土三点梁的断裂失效过程,分析了初始裂隙长度、数量、位置、层间界面强度等参数对结构承载特性和断裂破坏特征的影响规律。考虑钢支撑对混凝土构件的加固作用,模拟分析了不同钢支撑加固方案对3D打印混凝土支护结构承载力的影响规律。结果表明,层间界面强度不但会影响3D打印混凝土构件的强度,而且较弱的界面强度使得试件的裂纹扩展路径趋于复杂化,但对结构弹性变形阶段的刚度影响较小。初始裂隙数量对构件破坏模式影响显著,数量较多的初始裂隙导致构件破坏过程中展现出较复杂的裂纹扩展路径,进而耗费更多的断裂能,提升构件的承载特性。初始裂纹长度方面,较长的初始裂隙会降低结构的承载力,并使结构的裂纹扩展路径趋于简单。初始裂隙位置的不同对结构强度以及破坏模式的影响有限。钢支撑对3D打印混凝土支护结构的加固作用显著,计算表明其较合理的加固位置为结构二等分点周围,同时靠近外荷载合力点,而多次添加钢支撑的加固效果是逐级递减的,合理的钢支撑数量应依据构件的实际尺寸选取。