本项研究基于混凝土细观颗粒元仿真模型，考虑骨料、砂浆、交界面三相的强度非均匀性，考察混凝土材料的动力损伤断裂破坏全过程，并分析应变能-动能-摩阻耗能的全程变化。基于细观颗粒元建立落锤-结构全系统仿真模型，对冲击试验进行全过程模拟，研究了系统能量的转化过程，并提出颗粒元能量模式与传统断裂能的转换关系。基于颗粒元-有限差耦合方法，建立无粘结预应力混凝土梁冲击试验仿真模型，其中混凝土颗粒单元和钢筋杆单元在锚固点交互作用，对混凝土损伤断裂和钢筋屈服的动力破坏过程进行模拟，并与试验结果进行了比较研究。细观数值仿真成果与混凝土动力试验进行全面对比，从而进一步解释率相关效应的机理，并验证与改进细观模型。 在试验验证方面，建立稳定可靠的混凝土落锤冲击试验测试系统，通过改变重锤质量、下落高度和锤头材料完成了不同加载速率的冲击试验，对试验中混凝土梁的承载力、动态位移、应变、断裂过程、动量-冲量平衡关系、惯性力和断裂能等动力特性进行了测量和分析。设计了无粘结预应力混凝土梁冲击试验，对钢筋屈服-混凝土断裂的非线性相互作用过程进行系统分析，证明预应力钢筋限制了混凝土的变形和裂纹扩展，钢筋的屈服程度决定了混凝土的裂纹扩展程度和多次冲击的剩余承载力。 2100433B