Ordinary state-based peridynamics (OSPD) is a promising computational method to analyze damage and fracture process because its equation of motion is still satisfied at the presence of discontinuities. Though OSPD has been introduced to evaluate mesoscopic behavior of concrete, there are many unsolved issues to tackle quasi-brittle behavior of mesoscopic constituents. In this paper, an improved mesoscale damage model for two-dimensional fracture analysis of concrete is proposed. Instead of modeling the interfacial transition zone (ITZ) with material points, the mechanical behavior of ITZ is embedded in the corresponding bonds of mortar and aggregates to improve modeling and computational efficiency. During the failure process, the damage initiation criterion is established based on the stress computed from the scalar force density; while the softening is characterized by the fracture energy and an exponential softening law. The proposed model is verified by simulating cracking of ITZ in uniaxial tension as well as crack propagation of concrete in three-point bending test. The prediction results show good agreements with either analytical or experimental results. Then, the model is employed to study mesoscale crack initiation and propagation of concrete under uniaxial tension, considering the distributions of mortar, aggregates, ITZ, and voids. Influences of the mesoscopic fracture properties on the macro constitutive relationship are also investigated through parametric studies. The improved mesoscale damage model presented is a simple yet effective tool for fracture analysis of concrete.

普通的基于状态的周边动力学（OSPD）是一种有前途的计算方法，可用于分析损伤和断裂过程，因为在存在不连续性的情况下其运动方程仍然可以满足要求。尽管已经引入OSPD来评估混凝土的介观性能，但仍有许多未解决的问题来解决介观成分的准脆性行为。本文提出了一种改进的中尺度损伤模型，用于混凝土的二维断裂分析。代替使用材料点对界面过渡区（ITZ）进行建模，ITZ的力学行为被嵌入到砂浆和集料的相应粘结中，以提高建模和计算效率。在破坏过程中，基于标量力密度计算出的应力来建立损伤起始准则。而软化的特征在于断裂能和指数软化规律。通过模拟ITZ在单轴拉力下的开裂以及混凝土在三点弯曲试验中的裂纹扩展来验证该模型。预测结果与分析或实验结果均显示出良好的一致性。然后，考虑砂浆，集料，ITZ和空隙的分布，使用该模型研究混凝土在单轴拉伸下的中尺度裂纹萌生和扩展。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。通过模拟ITZ在单轴拉力下的开裂以及混凝土在三点弯曲试验中的裂纹扩展来验证该模型。预测结果与分析或实验结果均显示出良好的一致性。然后，考虑砂浆，集料，ITZ和空隙的分布，使用该模型研究混凝土在单轴拉伸下的中尺度裂纹萌生和扩展。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。通过模拟ITZ在单轴拉力下的开裂以及混凝土在三点弯曲试验中的裂纹扩展来验证该模型。预测结果与分析或实验结果均显示出良好的一致性。然后，考虑砂浆，集料，ITZ和空隙的分布，使用该模型研究混凝土在单轴拉伸下的中尺度裂纹萌生和扩展。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。预测结果与分析或实验结果均显示出良好的一致性。然后，考虑砂浆，集料，ITZ和空隙的分布，使用该模型研究混凝土在单轴拉伸下的中尺度裂纹萌生和扩展。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。预测结果与分析或实验结果均显示出良好的一致性。然后，考虑砂浆，集料，ITZ和空隙的分布，使用该模型研究混凝土在单轴拉伸下的中尺度裂纹萌生和扩展。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。还通过参数研究研究了介观断裂特性对宏观本构关系的影响。提出的改进的中尺度损伤模型是用于混凝土断裂分析的简单而有效的工具。