强度是混凝土结构设计和安全评定的重要指标,橡胶混凝土中由于橡胶材料的引入,强度较普通混凝土有较大程度的降低,严重影响了其在实际工程中的应用。为了有针对性地提高橡胶混凝土的性能,需对橡胶混凝土强度形成的内在机理进行系统深入研究。本文采用细观力学的方法,建立橡胶混凝土强度细观数值计算模型,模拟橡胶混凝土开裂破坏过程,分析其强度形成机理。主要工作内容和结论如下:(1)整理分析了橡胶混凝土主要组分的本构关系及力学性能。在调研了橡胶材料、混凝土界面过渡区等组分研究现状的基础上,整理了关于橡胶的本构关系和力学性能、混凝土界面过渡区的微观结构和本构关系等相关研究成果,为橡胶混凝土细观模型中材料本构关系的确定和细观参数的取值提供了依据。(2)建立了橡胶混凝土细观数值模型。在细观层次上将橡胶混凝土看作由砂浆基体、粗骨料、橡胶颗粒、粗骨料-砂浆界面、橡胶-砂浆界面和初始缺陷组成的多相复合材料,构建了更接近橡胶混凝土真实结构的细观数值结构模型。通过与橡胶混凝土单轴抗压和劈拉试验的宏观试验结果的对比,验证了模型的适用性。(3)模拟了橡胶混凝土开裂破坏过程,研究了各细观组分对其宏观强度的影响规律。分析了砂浆强度、两类界面中初始缺陷含量、橡胶掺量及粒径等因素对混凝土单轴强度的影响;分析结果显示,砂浆强度和橡胶掺量对橡胶混凝土强度影响最大,其次为界面中初始缺陷含量;橡胶粒径对橡胶混凝土强度影响很小。(4)综合细观模拟和宏观试验结果,对橡胶混凝土强度和破坏机理进行了研究。与普通混凝土相比,橡胶混凝土中增加了橡胶-砂浆界面,界面情况更加复杂。橡胶的掺入将更多的孔隙和微裂纹等初始缺陷带入橡胶混凝土,界面内初始缺陷含量随着橡胶掺量的不断增加而增大。采用细观数值模拟的方法,计算结果显示,随着初始缺陷含量单元面积的增加,橡胶混凝土的强度不断降低。