本文根据混凝土的结构与破坏特征,建立了一种自动元胞理论模型,该模型考虑了混凝土材料的非均质性、非连续性和各向异性等特征,可以更有效地模拟混凝土的破坏过程,对进一步研究混凝土的非线性特征具有重要的应用价值。混凝土组成材料力学性质复杂,其变形及破坏过程的研究也非常复杂,研究混凝土的断裂过程有利于对其断裂特征及机制的认识,从而为防止这种断裂的发生提供力学基础。自动元胞机是在随机初始条件下通过构造简单的数学规则,来描述离散动力系统内部单元之间因强烈的非线性作用而导致系统自组织演化过程的一种数学模型,是解决复杂问题的有效工具。本文应用自动元胞机模拟混凝土的破坏过程是从一个新的细观角度来讨论混凝土的损伤断裂。本文在AutoCAD平台下采用VBA、VB.Net计算机语言进行二次开发,引入数据库技术,分别创建了计算机仿真的建模系统和计算系统,针对工程中常用的混凝土,用自动元胞理论模型生成了相应的数值试样,对它们进行了单轴载荷下的抗拉、抗压数值模拟。数值模拟结果与实验结果表现出较好的一致性,证明了本模型的合理性和有效性。对普通钢筋混凝土短肢剪力墙节点试验进行了数值模拟,分析结果中数值节点的裂缝发展显示与实际情况吻合较好,表明了应用该模型于工程结构仿真试验的可行性。总之,本文为混凝土力学性能的数值模拟以及工程结构仿真系统中数学模型的应用提供了新的研究途径,也是进行混凝土在多轴受力情况下的数值模拟的基础性工作。