混凝土和花岗岩是两种复杂的多相非均质材料。对混凝土以及花岗岩材料的力学性质及破坏过程的研究对于采矿工程、结构工程以及地下工程等都有重要的意义。有关混凝土和花岗岩力学特性的力学模型都是基于混凝土和花岗岩材料的宏观层次研究其力学特性,其主要特点是把材料理想化为均质材料进行研究,把实验室尺度下力学试验的结果作为材料的力学参数,以此为基础进行更大尺度宏观结构的力学响应分析。实验室的实验结果,往往也代表一定尺寸非均匀性结构材料的平均力学响应。这种简化对于研究混凝土和花岗岩及进行稳定性的数值分析是非常必要的,但是却难于研究其在外荷载作用下裂纹萌生、扩展及贯通而导致的由细观层次到宏观层次的损伤和断裂过程。目前,国际上对于混凝土和花岗岩材料的力学性能研究已经开始从经典的宏观尺度转向更细微的细观尺度,建立了一些用于混凝土以及花岗岩的断裂过程模拟的数值模型。但是,这些模型还不是很完善。而在国内,这个方面的研究较少。 本文从混凝土和花岗岩的细观组分变化入手,研究了其变化对于混凝土和花岗岩宏观峰值强度的影响情况。利用MFPA^2D,建立了一系列混凝土和花岗岩的数值模型,通过数值模拟的方法研究了裂纹开裂、扩展的情况,同时对模拟所得到的峰值强度的变化情况同试验结果进行了对比,表明数值模拟方法来研究这种变化影响是完全可行的。 本文的研究内容与主要结论如下: （1）建立了混凝土以及花岗岩的数值模拟模型,从细观角度研究其中组分变化对其宏观强度的影响趋势。 （2）混凝土中Ⅰ、Ⅱ两档骨料的变化对混凝土宏观峰值强度的影响还是比较重要的,通过用数值模拟的方法得到的影响变化趋势同试验得到的结果吻合的较好,在Ⅰ、Ⅱ两档骨料的比例在4:6的情况下时,混凝土的强度最高。 （3）花岗岩中云母含量的变化对花岗岩宏观峰值强度的影响虽然不是非常显著,但是,从细观角度考虑,其影响的幅度还是需要引起注意的,在云母含量在大约5%时,花岗岩的峰值强度最高。