冻融循环作用是影响混凝土耐久性的重要因素之一,尤其在高寒地区加速了混凝土大坝的力学性能劣化。目前,对于混凝土冻融损伤的模拟研究多是基于连续介质假设的有限元数值模拟,但混凝土材料内部结构复杂属于非连续介质,因此从细观层面,采用非连续介质假设的颗粒流离散元法来模拟混凝土内部结构具有重要意义。随着颗粒流离散元方法的不断完善以及计算机性能的不断提升,本文将其运用到混凝土冻融损伤的研究当中,主要做了以下几方面的工作:(1)根据颗粒流离散元理论及对混凝土细观模拟的相关文献,在PFC3D离散元软件平台上,运用Fish语言编制混凝土试件模型和单轴压缩伺服程序;运用编制的程序对C30混凝土模型进行单轴压缩模拟仿真,从多个力学角度论证模型正确性。同时,从接触力、裂纹分布、模型破裂等模拟结果分析混凝土细观破坏特征以及研究粗骨料对混凝土模型力学性能的影响。(2)运用PFC3D软件中Clump功能,建立粗骨料异形骨料,更为真实的模拟混凝土内部结构。构建椭球形、扁球形异形结构,组成卵石混凝土材料。分析在颗粒流离散元法下,单一形状参数和粗骨料占比对混凝土力学性能的影响以及异形骨料混凝土试件的细观破坏规律。(3)通过与文献试验参照,建立PFC3D冻融循环作用下的卵石骨料混凝土试件模型,确定了 0次、25次、50次、75次、100次、125次、150次冻融循环作用下PFC3D细观参数取值,验证冻融损伤混凝土模型细观破坏形态特征。