本文从细观力学的角度出发将混凝土视为由骨料、砂浆及二者之间的界面所组成的三相复合材料,对大型商业有限元软件ANSYS进行了二次开发,然后进行了混凝土破坏过程的数值模拟。 根据给定的试样尺寸,骨料级配及混凝土配合比,计算混凝土试件内部各级骨料颗粒的数目,利用蒙特卡罗方法,产生骨料在试件中的随机位置,建立了模拟混凝土细观结构的三维数学模型。利用ANSYS将混凝土数学模型在计算机上实现,建立混凝土三维随机骨料模型。对整个试样进行有限元网格划分,对骨料、砂浆和界面单元的材料号进行自动识别,并对各材料的力学参数进行试验研究及赋值。 通过上述方法,建立了混凝土圆柱体试件三维数值模型,研究了混凝土单轴压缩下的力学性能及破坏过程,模拟了混凝土材料从裂纹的萌生,扩展,贯通直到宏观裂纹产生导致破坏的过程,进行了数值模拟的结果与CT试验结果的对比分析。 本论文在建立混凝土三维细观数值模型方面进行了深入的研究,通过对混凝土圆柱体试件破坏过程的数值模拟,对混凝土在外力作用下的破坏机理有了进一步的认识,为研究混凝土强度提供了新的途径。