本文在细观力学的基础上将损伤力学和计算力学相结合分析混凝土试件的变形、损伤和破坏过程。把混凝土视为由骨料、砂浆及二者之间的界面层所组成的三相复合材料,在对大型商业有限元软件ANSYS进行了二次开发的基础上,通过损伤对混凝土材料裂纹的扩展、贯通以及最后破坏的过程进行了研究。论文的工作具体可分为以下几个部分:1.建立了新的混凝土骨料三维随机分布的数学模型及程序。使骨料很快速的找到自己的空间位置,大大提高了程序搜索骨料球心的速度;并将众多的程序相结合到一个程序中直接的实现球体的生成、单元材料属性的判断和赋予单元不同属性。2.采用细观损伤理论对混凝土圆柱体试件进行单轴压缩数值模拟。基于弹性损伤本构关系采用双折线损伤演化模型描述混凝土细观各相弹性损伤退化,用弹性模量的折减程度来反映混凝土试件在加载过程中的损伤程度。对混凝土圆柱体试件进行了数值模拟计算,进而通过损伤对混凝土材料裂纹的扩展、贯通以及最后破坏的过程进行研究。并将数值模拟的结果与CT试验结果进行了对比分析。3.建立混凝土细观损伤的概率破坏模型。在建立的混凝土试件有限元网格模型中确定一个或一组可能产生起裂的结构。在考虑每步损伤影响程度的情况下计算出每一可能开裂的细观结构的开裂概率,当开裂概率等于1.0时,表明选定的细观结构开裂。以此来模拟分析出在外力作用下混凝土材料的裂纹的扩展过程。进而对混凝土材料的损伤断裂过程区进行研究。本文通过对混凝土破坏过程的细观数值模拟,进而对混凝土材料裂纹的扩展、贯通、以及最后失稳破坏的破坏实质进行了有益的探索。