混凝土作为一种广泛应用于工程建设的多相复合材料,由于本身固有的缺陷以及外部因素的作用,混凝土裂缝广泛存在于建筑结构中,尤其是服役中的大体积混凝土结构。裂缝在长期荷载作用下的发展直接关系到工程结构的安全。因此,研究裂缝在长期荷载作用下的发展机理以及对结构本身的影响具有重大的现实意义和工程价值。目前,关于混凝土非时变断裂问题的研究已经取得了较为丰硕的成果,提出了多种混凝土断裂理论。然而,由于试验的复杂性,目前国内外对于混凝土时变断裂过程的相关研究极少。本文以尺寸为L×D×B=515mm× 1OOmm× 100mm标准三点弯曲梁试件为试验对象,采用实验与理论分析相结合的方法,对长期荷载作用下混凝土时变断裂过程进行了研究。论文的主要工作与结论如下:1.进行了常规的混凝土非时变断裂试验。持续加载至试件断裂,得到混凝土的最大荷载值Pmax及相关断裂参数。2.进行了混凝土时变断裂试验。对混凝土施加约为0.7Pmax、0.75Pmax、0.8Pmax、0.85Pmax、0.95Pmax的恒定荷载,得到了混凝土在不同荷载水平的长期荷载作用下的时变裂缝口张开位移CMOD(t)等试验数据。3.基于虚拟裂缝模型,对时变断裂试验数据进行计算分析,得到了混凝土在不同荷载水平的长期荷载作用下的时变裂缝尖端开口位移CTOD(t)、时变等效裂缝长度a(t)、时变应力强度因子K(t)的拟合公式,并总结了其发展规律。4.提出了混凝土时变断裂韧度KIcun(P)的概念及其计算方法。依据混凝土时变裂缝口张开速率CMOR(t)的变化规律,通过对CMOR(t)求解极值点,确定混凝土时变断裂由稳定扩展阶段转变为失稳扩展阶段的临界时刻tc,进而计算出混凝土时变断裂相关参数,并由此提出了混凝土时变双K断裂模型,判断准则如下:K<Icini,裂缝不起裂;K=KIcini,裂缝开始稳定扩展;KIcini<K<KIcun(P),裂缝处于稳定扩展阶段;K=KIcun,裂缝开始失稳扩展;K>KIcun(P),裂缝处于失稳扩展阶段。5.分析了荷载水平P/Pmax对混凝土时变断裂的影响,结果表明:随着荷载水平的增加,混凝土寿命、时变断裂参数均逐渐减小。并结合混凝土非时变断裂试验,建立了混凝土时变临界断裂参数与非时变临界断裂参数之间的关系。6.通过计算分析得到了混凝土的时变粘聚韧度Kc(t)、时变KR阻力曲线KR(t)的拟合公式,并提出了时变KR阻力曲线判断准则:K(t)<KR(t),裂缝处于稳定扩展阶段;K(t)=KR(t),裂缝开始失稳扩展;K(t)>KR(t),裂缝处于失稳扩展阶段。7.进行了混凝土时变裂缝扩展稳定性分析,结果表明:时变双K断裂模型和时变KR阻力曲线模型在原理上是相同的。