该论文的主要目的是利用计算机模拟技术研究混凝土材料细观结构的某些特性,并补步探索混凝土细观结构与其宏观力学性能之间的关系.首先,详细介绍了骨料尺寸分布的基本理论和产生混凝土细观结构的数值方法,并开发了相应的计算机模拟系统.该系统能对任意给定的骨料分布进行可视化.其次,利用这个模拟系统,从统计学的角度研究了混凝土材料中普遍存在的一种物理现象—边界效应的一般规律.由于骨料密度是混凝士材料细观结构的重要的力学参数,用它来表示混凝土边界效应的基本特征,提出了适用于工程实际的边界效应骨料密度模型和回归公式.相关的混凝土实验证明了模拟方法的有效性.此外,借助于有限元技术,分析了混凝土细观结构的特性对其总体弹性模量的影响.在描述混凝土细观结构时,提出了一种改进的网格模型,该模型能准确地考虑骨料与水泥浆之间的界面过度区的特性.