混凝土是广泛应用于工程领域的一种复合材料，长期以来，许多的科研工作者和工程技术人员对混凝土力学性能进行了系统的研究，多数情况下，混凝土都被看作是一种均匀的材料，通过大量的试验对其宏观性能进行测定。对于其细观性能和微观性能关注较少。近十年来，微观力学得到了迅速的发展，使混凝土细观和微观特性的探索有了重要的理论依据，同时随着计算技术的不断发展，对于混凝土的材料力学性能的数值模拟也越来越多地被应用于混凝土材料的基础研究中。 本文的目的是利用计算机模拟技术，对混凝土的细观结构进行数值模拟，在前人研究的基础上，对数值模拟方法进行改进，以期在后续的研究中模拟出更接近客观实际的混凝土细观结构，为进一步对混凝土的力学性能研究提供更准确的数值模型。本文首先论述了骨料特性对混凝土性能的影响，在随后自动生成骨料随机分布几何模型的部分，以前人研究为基础，对二维空间内的混凝土细观结构数值模拟方法进行改进，并用改进后的方法对混凝土细观骨料结构进行模拟计算，最后对不同粒径骨料和不同级配的混凝土细观结构边界效应进行分析，研究探讨不同粒径和不同级配对混凝土细观结构边界效应的影响。本文利用软件以矩阵为基本变量单元，建立骨料的二维几何模型，大大减少了计算机的运行时间，使对随机骨料分布的数值统计实验成为可行，也便于实际应用。 本文主要针对圆形和多边形骨料模型进行混凝土骨料的随机数值模拟。在矩形区域中生成骨料随机分布的几何模型，以圆形骨料生成方法为基础改进了生成多边形的方法，改进后的多边形生成方法，省去判断多边形凸凹性的复杂步骤，利用圆心角变化幅度的大小控制多边形的形状，提高了程序的计算效率，得到了较为接近真实混凝土试块的二维断面模拟图形，还可根据不同骨料的性状特征，改变不同的控制参数，以使模拟骨料性状更接近真实骨料情况。 在骨料随机分布几何模型生成的基础上，对不同骨料百分比和不同粒径骨料模拟结果进行分析，进一步讨论了不同形状，不同面积百分比的随机骨料结构对边界效应的影响，并得出了影响边界效应的主要因素及混凝土骨料密度分布边界效应的基本规律。