混凝土裂缝断裂问题一直是土木、水利等工程及科研界关注的热点问题,而非线性及随机性是混凝土的基本特性,因此,考虑随机损伤力学的混凝土裂缝非线性断裂研究就具有重要的工程及科研意义。本文结合国家自然科学基金课题“混凝土非线性断裂及随机损伤耦合机理”,开展了以下研究:1、基于损伤与断裂耗散能等效原理,结合混凝土并联弹簧束随机损伤模型和串并联弹簧束随机损伤模型,研究了混凝土裂缝黏聚律的求解方法。分别采用极限应变服从对数正态分布和weibull分布,获得了骨料最大粒径d_max依次为80mm和40mm的大坝混凝土和湿筛混凝土的黏聚律。进而研究了黏聚律受串并联弹簧束随机损伤模型层数的影响,结果表明当模型层数大于1时,采用耗散能等效方法获得的黏聚律不依赖于层数。2、基于耗散能等效原理得到的黏聚律,模拟了带切口三点弯曲梁的裂缝扩展全过程,得到其荷载-裂缝口张开位移全曲线,并利用现有试验结果验证了本文方法的有效性。进一步研究了大坝混凝土和湿筛混凝土材料特征高度的合理取值范围,结果表明:对于本文计算所采用的大坝混凝土和湿筛混凝土,基于对数正态分布时,其材料特征高度值应取4-6倍骨料最大粒径d_max;基于weibull分布时,其材料特征高度值应取6-8倍骨料最大粒径d_max。3、基于非局部损伤模型得到的混凝土裂缝黏聚律,研究了混凝土裂缝扩展过程。结果表明,本文计算得到的黏聚律不受试件尺寸的影响,只与材料特征高度的取值有关。根据模拟得到的P-CMOD曲线可知,对于骨料粒径为20mm的普通混凝土,当材料特征高度取4⁶倍骨料最大粒径时,和试验结果更接近。4、基于随机损伤力学以及裂缝黏聚力概念,提出了可用于描述混凝土破坏全过程的随机损伤黏聚裂缝模型,并给出了模型参数的确定方法。采用提出的模型描述了混凝土试件破坏的不同阶段,对每个阶段进行了分析。