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混凝土是由由粗骨料、水泥浆及两者之间的粘结界面所组成的三相复合材料,实际水工结构中的混凝土大多采用最大骨料粒径为150mm的全级配混凝土。全级配混凝土中粗骨料和水泥浆所占的比重与普通混凝土存在着较大的差异,其粗骨料含量一般高达60%～70%,而普通混凝土中一般仅含有30%～40%的粗骨料。实验室条件下测得的普通混凝土或者湿筛混凝土的断裂指标并不能真正代表和完全反映全级配混凝土的实际断裂性能。为了能更准确地反映全级配混凝土的断裂性能和裂缝开展机理,本文主要进行了以下几方面的工作：1、利用来自溪洛渡大坝施工现场的拌合楼出料,浇筑最大骨料粒径为150mm、几何尺寸为800×830×450mm、初始缝高比为ao/D=0.4的全级配混凝土楔入劈拉试件进行了断裂试验。在裂缝尖端布置应变片,利用应变回缩法测定起裂荷载Pini。通过改善楔入劈拉试件的支承条件,消除了由外荷载竖向分力引起的附加力矩对裂缝尖端应力场和断裂参数的计算的影响。结合ANSYS软件,精确计算了非标准楔入劈拉试件的起裂断裂韧度和失稳断裂韧度(即双K断裂参数),并与《水工混凝土断裂试验规程》规定的标准尺寸试件断裂韧度计算结果及基于虚拟裂缝粘聚力理论的解析结果进行对比。结果表明：全级配大坝混凝土的脆性较强,普通混凝土软化曲线的经验参数对全级配混凝土并不适用；在本文的支承条件下,规程规定的断裂韧度计算公式也适用于大尺寸非标准试件双K断裂参数的计算。2、将起裂断裂韧度作为裂缝扩展的判定依据,应用ANSYS软件,采用宏观断裂力学粘聚力模型和线性渐进叠加假定,结合全级配混凝土自身特有的断裂参数(如断裂能,起裂断裂韧度等)对其裂缝扩展全过程进行了数值模拟。分别计算了全级配混凝土楔入劈拉试件的荷载—裂缝口张开位移(P—CMOD)曲线、双K断裂韧度和临界裂缝长度ac,并与溪洛渡大坝的断裂试验结果进行比较,吻合良好。结果表明,对于全级配混凝上,只要通过试验测得其弹性模量、抗拉强度、抗压强度和起裂荷载,即可用本文提出的方法计算混凝上的双K断裂韧度和裂缝扩展全过程。3、将混凝上Ⅰ型裂缝扩展准则和新KR阻力曲线两者进行对比,发现外荷载作为裂缝扩展的驱动力,它克服阻力使裂缝扩展,以外荷载引起的应力强度因子KIP表达的驱动力曲线与裂缝扩展过程中的KR阻力曲线是重合的。据此,计算了全级配混凝土的KR阻力曲线。