本书在介绍现有经典断裂力学理论和模型的基础上，整理总结了作者近十年的研究成果。主要特色是采用电子散斑干涉技术和数字图像相关技术对混凝土的裂纹扩展规律进行观测，积累了大量的试验数据；另外，结合数值仿真技术，对混凝土的断裂行为进行模拟并与试验进行对比分析。值得一提的是，笔者团队首创的增量位移配合法求解混凝土的拉伸软化曲线，可以减少传统逆分析过程中的不适定问题。本书对混凝土断裂特性的试验研究和数值仿真，可以为研究混凝土断裂力学提供不同的思路，为研究其他准脆性材料的断裂特性提供参考

本书旨在为研究人员、工程师和学者提供一份详尽的指南，以应对低碳自密实混凝土的设计和性能研究挑战。主要内容涵盖了多个方面，包括自密实混凝土的基本性质、性能研究、原材料特性、设计方法、仿真分析和机器学习应用。本书深入探讨了基于颗粒堆积理论的设计原则，介绍了可压缩堆积模型和修正模型，以及讨论了如何优化骨料级配以实现低碳自密实混凝土的设计目标。最后，还介绍了最新的机器学习方法，用于低碳自密实混凝土的建模和性能预测。本书将提供实验室测试、仿真分析和实际应用案例，以帮助读者更好地理解和应用这些方法。

本书介绍了近年国内外有关纤维混凝土的研究成果，并结合近年的研究成果总结出各类纤维混凝土的优缺点，然后从性价比的角度出发介绍几种价格相对较低更易在工程中大量使用的纤维混凝土的性能——主要介绍纤维种类不同、掺入纤维体积率不同时，各类纤维混凝土的抗压、抗渗等性能的不同，以及与普通混凝土相比存在的优势。另外，纤维容易在混凝土搅拌过程中发生沉淀和聚集，不易均匀分散在混凝土中，这也是是影响纤维混凝土性能的关键，因此，本书总结了有关纤维混凝土的施工工艺，以期为纤维混凝土在工程中的应用提供参考。

本书针对泡沫混凝土材料展开相关的材料性能和工程应用研究，探究不同密度下的泡沫混凝土微观结构和水化产物，分析了微观结构理论下的强度、应变率、断裂性能等特征。同时应用有限元工具进行泡沫混凝土轴压和断裂过程模拟，并与试验结果对比，充分证明了有限元能够成为模拟材料受力性能的有力工具。本书对泡沫混凝土应用于高陡路堤、预压换填等工程中的施工工艺和工后沉降变形进行观测和有限元分析，可实现泡沫混凝土应用的精细设计。