混凝土对当代建筑行业来说是不可或缺的一种建筑材料,并且其原料丰富、造价低廉、工艺简单、轻质、高强度、多功能等特点,使其在工程领域中混凝土成为各种构件或结构的主要材料。至目前为止对于素混凝土梁的断裂过程区的相关研究至今还未达成共识,仍是研究的重点。由于混凝土材料的多相性,导致其主裂缝尖端呈现出微裂区简称断裂过程区(FPZ);素混凝土是一种准脆性材料,其构件或结构的断裂行为受到断裂过程区的影响极大。因此对含有预制裂缝的混凝土材料的这类构件和结构在静荷载下的破坏规律的研究是具有较大的工程意义。为了研究带预制裂缝的素混凝土梁在静荷载作用下裂缝尖端微裂区扩展规律,通过数字图像相关法(DICM)观测混凝土三点弯曲梁试验的损伤、断裂过程。利用DICM技术及电测法能够精确测量和计算荷载作用下的断裂过程区长度、裂缝张开位移值、起裂荷载、最大破坏荷载值等力学参数。理论上利用有限断裂力学模型(FFM)和修正的最大周向正应力准则(MMTS)研究最大破坏应力、应力强度因子、断裂过程区长度随试件裂缝尺寸及梁高的变化规律。本文的主要研究内容和结论如下:(1)通过数字图像相关法(DICM)及电测法测量了试件在不同荷载作用下相对应的裂缝张开位移值、断裂过程区长度,试验结果表明:其值随着试件的梁高增加而增加,随着初始缝高比的增大而减小。(2)试验分析了不同初始缝高比及梁高对混凝土试件的起裂荷载、最大荷载、起裂韧度、失稳韧度、断裂能、加载点位移等断裂相关参数的影响,试验结果表明:梁高对试件的最大承载能力影响最大,对断裂韧度、断裂能的影响较小。(3)对比分析基于有限断裂力学模型(FFM)和修正的最大周向正应力准则(MMTS)的理论数据表明:试件的最大破坏应力、应力强度因子均随着缝高比的增加而减小,而断裂过程长度随着缝高比的增加而增加,与并且三者的值均随梁高的增加而增加。(4)修正的最大周向正应力准则预测的断裂过程区长度受试件的尺寸影响,并且预测的理论值和有限断裂模型计算的结果比较接近且与试验值有较好的相关性。