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高压水射流破碎技术在混凝土结构破拆中具有广阔的应用前景，但其仍存在门槛泵压较高，比能耗较大，难以实现局部精密破碎等不足。在进行混凝土结构应急破拆时，必须精确控制破碎区影响范围，避免裂纹无序扩展引起新的安全隐患。因此本文通过开展水射流冲击破碎混凝土实验，基于计算机断层扫描（CT）和扫描电子显微镜（SEM）技术，揭示了水射流冲击混凝土宏-微观破碎特征。此外，还基于光滑粒子流体动力学（SPH）与有限单元法（FEM）耦合算法建立了水射流冲击混凝土数值模型，并基于混凝土综合损伤因子X探究了水射流冲击作用下的混凝土损伤规律。研究主要结论为：
（1）通过水射流冲击混凝土外部宏观破坏特征探究表明，在混凝土受冲击表面有不规则形状破碎坑产生，破碎坑壁面粗糙且有明显的骨料暴露。破碎坑附近裂纹贯穿混凝土受冲击表面，混凝土侧面形成一个由径向裂纹和周向裂纹交叉组成的网络结构。基于CT扫描技术，图像二值化处理方法和灰度化处理技术，探索了混凝土内部裂纹扩展规律与混凝土破碎度演化，研究发现裂纹主要沿着界面过渡区扩展，从而较小地影响混凝土未损伤区强度；水射流的强作用区仅限于约20倍水射流直径范围内，而约40倍水射流直径范围外的区域为水射流的弱作用区。
（2）基于磨料水射流和纯水射流冲击作用下的混凝土断面微观形貌比较分析，可见磨料水射流冲击下骨料部分存在典型的“唇状”扭曲断裂，发生断崖式的平整破坏，且分布有不同尺寸的浅沟槽；而纯水射流冲击下骨料的整体破碎度较高，呈凹状破坏，且凹槽底部出现剥落颗粒堆积。在磨料水射流冲击下，砂浆断裂面较为平坦，但有剧烈磨蚀痕迹和明显磨蚀颗粒；而纯水射流冲击下砂浆部分有大量微裂纹和微孔洞且凹凸不平。磨料水射流冲击下砂浆和骨料通过界面过渡区连接较为良好，而纯水射流冲击下界面过渡区有明显裂隙。
（3）通过水射流冲击混凝土损伤规律探索发现，水射流泵压P对混凝土破碎度影响最大，磨料浓度C、靶距H、喷嘴直径d、喷嘴收敛角α对混凝土破碎度的影响次之，而喷嘴腔长L对混凝土破碎度影响最小。混凝土破碎度随着d增加先降低后略微提高；混凝土破碎度随着α增加先大幅增加，后缓慢增加，最后趋于稳定状态；随着L增加，混凝土整体破碎度降低；随着C增加，混凝土破碎度明显提升，而当C高于最佳磨料浓度，混凝土破碎度不再明显提升；混凝土破碎度随着P的增加而增加；混凝土破碎度随着H的增加先增加后降低。本文工况下水射流最优参数组合为：d=2.5mm、α=45°、L=6mm、C=20%、P=100MPa、H=3mm。
（1）通过水射流冲击混凝土外部宏观破坏特征探究表明，在混凝土受冲击表面有不规则形状破碎坑产生，破碎坑壁面粗糙且有明显的骨料暴露。破碎坑附近裂纹贯穿混凝土受冲击表面，混凝土侧面形成一个由径向裂纹和周向裂纹交叉组成的网络结构。基于CT扫描技术，图像二值化处理方法和灰度化处理技术，探索了混凝土内部裂纹扩展规律与混凝土破碎度演化，研究发现裂纹主要沿着界面过渡区扩展，从而较小地影响混凝土未损伤区强度；水射流的强作用区仅限于约20倍水射流直径范围内，而约40倍水射流直径范围外的区域为水射流的弱作用区。
（2）基于磨料水射流和纯水射流冲击作用下的混凝土断面微观形貌比较分析，可见磨料水射流冲击下骨料部分存在典型的“唇状”扭曲断裂，发生断崖式的平整破坏，且分布有不同尺寸的浅沟槽；而纯水射流冲击下骨料的整体破碎度较高，呈凹状破坏，且凹槽底部出现剥落颗粒堆积。在磨料水射流冲击下，砂浆断裂面较为平坦，但有剧烈磨蚀痕迹和明显磨蚀颗粒；而纯水射流冲击下砂浆部分有大量微裂纹和微孔洞且凹凸不平。磨料水射流冲击下砂浆和骨料通过界面过渡区连接较为良好，而纯水射流冲击下界面过渡区有明显裂隙。
（3）通过水射流冲击混凝土损伤规律探索发现，水射流泵压P对混凝土破碎度影响最大，磨料浓度C、靶距H、喷嘴直径d、喷嘴收敛角α对混凝土破碎度的影响次之，而喷嘴腔长L对混凝土破碎度影响最小。混凝土破碎度随着d增加先降低后略微提高；混凝土破碎度随着α增加先大幅增加，后缓慢增加，最后趋于稳定状态；随着L增加，混凝土整体破碎度降低；随着C增加，混凝土破碎度明显提升，而当C高于最佳磨料浓度，混凝土破碎度不再明显提升；混凝土破碎度随着P的增加而增加；混凝土破碎度随着H的增加先增加后降低。本文工况下水射流最优参数组合为：d=2.5mm、α=45°、L=6mm、C=20%、P=100MPa、H=3mm。