混凝土是由粗骨料、水泥浆体及两者之间的结合面组成的三相复合材料。一般研究表明,混凝土骨料与水泥浆的粘结界面是一个薄弱环节,它对混凝土的力学性质有着重要的影响。骨料随机地分散在硬化水泥浆体内,骨料和水泥浆体可以看做力学性质均匀单一的材料,但是二者的粘结界面力学性质比较复杂,随着水泥浆体硬化干缩,骨料界面吸水(浆体失水)及水分的蒸发散失,一些脱离面、微裂纹、气孔会竞先在二者的结合面出现,这些缺陷会在外荷载的作用下,贯通成裂纹,并发展长大,扩展形成宏观裂缝,并最终出现低应力脆断现象。尤其在水工大坝的研究中,工程事故的发生将会给国家和人民造成巨大的经济损失,混凝土脆断尤为引人注目。所以混凝土断裂力学自其诞生之日起,就是一个备受关注长盛不衰的议题。本文介绍了混凝土断裂力学的发展历史,总结了研究混凝土断裂方面的试验方法和数值模拟方法。通过三点弯曲梁试验方法模拟混凝土I型断裂,确定混凝土断裂性能的几个重要参数,结果表明:RILEM建议得到的断裂能偏大,当曲线下降段的最低荷载与峰值荷载比值Pmin/Pc?0.04时,采用实际荷载-挠度曲线得到的断裂能与尾部延伸后曲线得到的断裂能误差小于5%,可为实际断裂试验的实施提供参考。采用等效裂缝模型和双参数模型计算的混凝土断裂参数基本相同;随着抗压强度的增加,断裂韧度呈上升趋势,通过曲线拟合,提出根据抗压强度确定断裂韧度的经验公式。基于ABAQUS讨论了包括内聚力模型、虚拟裂纹闭合技术和扩展有限元法三种模拟裂纹扩展过程的数值实现方法;通过二维双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)模型算例分析表明,三种方法均可以完成裂缝扩展的模拟,其中扩展有限元法可以实现沿任意路径的自由扩展,表现出更加优良的性能。最后本文基于ABAQUS内置的扩展有限元法模拟了三点弯曲混凝土梁的裂缝开展过程,并讨论了数值模型的主要参数,通过对大尺寸试件进行模拟,发现裂缝扩展可以分为三个阶段:扩展前阶段、稳定扩展和损伤累积阶段、失稳扩展阶段。跨度增加到1200 mm时,由于剪切作用不能忽略,出现?、??复合型裂缝,希望可以为研究混凝土断裂力学的同行提供借鉴。最后,总结了本文的主要工作内容,并指出了尚需进一步拓展的领域和研究方法。