目前,钢与混凝土组合梁已经被广泛应用于建筑和桥梁结构中,但是在连续梁的负弯矩区,受拉混凝土板的开裂和钢与混凝土界面剪切-滑移仍是工程界和学术界普遍关注的问题。本文对垂直于界面的裂纹问题进行研究,采用有限元法计算应力强度因子;引入断裂过程区,应用于钢与混凝土组合梁混凝土板的开裂和界面滑移的数值模拟。主要研究内容和结论如下:(1)对断裂力学的基本理论进行阐述,简述了应力强度因子的计算方法,并对双材料垂直于界面裂纹的应力奇异性特征方程进行求解,推导出应力强度因子的计算公式。(2)对垂直于界面裂纹模型进行有限元模拟,采用理论法与数值法对单一材料中裂纹应力强度因子进行了计算分析,得出:相较于普通单元法,奇异单元法的计算结果更为准确,更接近于理论值;将数值法进一步应用于双材料垂直界面裂纹受拉和受弯应力强度因子的计算中,模拟分析得到:垂直于界面裂纹的应力强度因子随着裂纹尖端到界面的距离减小及裂纹材料弹性模量的增加而增大;应力强度因子随着裂纹材料泊松比的增大而增大,但影响不显著。(3)基于虚裂纹模型和Duan-Nakagawa模型,考虑断裂过程区混凝土拉应变软化效应,分别建立了考虑与不考虑界面剪切-滑移的两种模型,对一受弯曲作用的钢与混凝土组合梁段进行了数值模拟。分析结果表明,随着混凝土的抗拉强度提高、断裂过程区的长度增加和界面剪切-滑移强度增强,裂纹嘴的张开位移和梁的挠度减小。