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机械结构的脆性断裂是需要防范的最危险的失效模式。在含裂纹的机械结构中,面内与面外裂尖拘束同时存在,为了准确评价结构的完整性,需要考虑两种拘束对结构断裂行为的影响。为此,需要研究面内/面外拘束与材料脆性断裂韧性的关联及发展可同时纳入面内/面外拘束的结构完整性评价方法。本文基于国际上大量核压力容器合金钢的不同面内/面外拘束试样的脆性断裂韧性实验数据,结合这些试样不同拘束参数的大量三维有限元计算,通过与传统基于裂尖应力场的拘束参数（T,A2,Tz和h）的对比分析,研究了基于裂尖等效塑性应变的拘束参数Ap表征脆性断裂条件下的面内与面外拘束的能力及其与材料脆性断裂韧性的关联。在此基础上,进一步对承压管道周向内表面裂纹的拘束进行了三维有限元计算表征,研究了纳入面内与面外统一拘束Ap的结构断裂评定方法,探索了拘束参数Ap与Master Curve参考温度T0的可关联性。研究得到的主要结论如下:（1）传统的拘束参数T,A2,Q,Tz和h)各自主要表征面内或面外拘束。基于裂尖等效塑性应变的新拘束参数Ap可以统一地表征脆性断裂条件下宽范围的面内和面外裂尖拘束。Ap可以与不同合金钢的脆性断裂韧性KJc和Jc之间建立单一的关联曲线(即KJc/Kref-（?）和Jc/Jref-（?）关联线),这些关联线与等效塑性应变εp等值线和参考试样的选择无关。通过对关联线的拟合得到了不同合金钢的KJc/Kref-（?）石和Jc/Jref-（?）关联式。（2）对于承压管道中的周向内表面裂纹,不同拘束参数表征的沿裂纹前沿的拘束分布并不相同。对于大多数管道裂纹,用T应力表征的最大拘束出现在管道的自由表面附近,但是用Q和Ap表征的最大拘束出现在管道的最深点附近。管道裂纹的拘束水平随着裂纹深度a/t和裂纹长度c的增加而增大,但当a/t>0.3之后,拘束对a/t和aa/c不敏感。（3）基于K-Ap两参数,通过管道裂纹K和拘束参数Ap的计算和采用拘束Ap相关的材料脆性断裂韧性,在现有失效评定图（FAD）评定技术的框架内实现了纳入面内/面外统一拘束Ap的管道断裂评定。评定结果表明:基于Ap的拘束评定可以减少传统不考虑拘束评定的保守度。随着裂纹长度和裂纹深度的减小,纳入Ap的拘束评定的精度增益增大。（4）Master Curve参考温度T0与不同拘束参数的关联研究表明:T0与T应力和Q拘束参数之间由于大的数据分散不能建立良好的关联,而To与统一拘束参数Ap之间可以建立良好的关联。计算得到了三种不同核电压力容器合金钢的Master Curve参考温度T0与（?）的关联曲线和关联式。