郭 超，李 硕，刘殿宏

(沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁 沈阳 110168)

混凝土可以看作是由砂浆、骨料、砂浆与骨料界面间过渡区(Interfacial Transition Zone，ITZ)以及初始缺陷(气孔)四相组成的非均质复合材料。混凝土中分布着各种孔隙和微裂缝，主要的孔隙结构类型有凝胶孔、毛细管孔、水平裂缝、残余孔隙、界面微裂缝等[1-2]。混凝土中骨料的粒径和级配、水泥用量、密实程度、水胶比和其养护条件、所处环境的湿度、放热过程等不同参数对微裂纹数量有着很大的影响[3]。在混凝土中体积较小的初始孔隙，虽所占体积百分比不高，但其对于混凝土的裂缝分布和扩展程度的影响巨大，而混凝土宏观力学行为的非线性恰恰由此造成[4]。传统试验技术没有考虑到细观结构问题，难以精确地研究混凝土细观力学性能，包括裂纹扩展[5-6]、损伤[7]以及尺寸效应[8]。

大型电子计算机的出现，为研究混凝土细观结构对混凝土材料破坏、细观裂缝发展与宏观力学性能之间的关系提供了计算条件[9]。.Skar yński等[10]利用 X 射线研究了缺口混凝土的裂缝宽度、长度、高度和形状；袁则循等[11]应用 ICT 技术、数字散斑技术揭示混凝土试件内局部产生及发展过程；苏林王等[12]利用CT扫描获取混凝土内部的缺陷和破损情况，对混凝土的缺陷进行定量分析；L.Kai等[13]通过背散射电子扫描电子显微镜，确定了ITZ的孔隙率和厚度。在此基础上，进一步引入曲面函数来计算界面ITZ的体积分数。

目前，随着有限元数值模拟的成熟，国内外学者根据对混凝土细观结构的认识，提出了很多混凝土细观力学模型。……