堆石混凝土（Rock-Filled Concrete,简称RFC）由自密实混凝土（SCC）、大粒径的骨料以及两者之间的界面过渡区（ITZ）组成。在以往的试验研究中,因堆石混凝土体积过大,很难制作足够大的试件分析其破坏机理。作为新型筑坝材料,对其各项力学性能的研究也亟需完善。将其看作均质材料的有限元模拟也不能真实反映材料内部变化规律。基于前人的研究成果,对堆石混凝土的断裂性能主要做了如下工作:（1）基于Matlab与Python对Abaqus前处理进行二次开发,自主编写程序生成满足模拟要求的二维、三维随机骨料有限元模型。Matlab与Abaqus没有直接相互转化的接口,为了解决这一问题,自定义函数,用输出结点坐标的方式,通过Auto CAD实现编程软件与有限元软件Abaqus之间的交互。（2）通过二维单边缺口梁的三点弯曲数值模拟,得出其损伤路径始于预制裂缝尖端,并沿SCC以及ITZ处损伤。基于预插内聚力单元的方法,分别在堆石率为45%、55%、65%的RFC梁SCC与ITZ处插入内聚力单元,模拟RFC梁的断裂过程,揭示不同堆石率RFC的断裂机理。（3）基于断裂模型提取加载过程中的荷载—挠度（P-δ）曲线与荷载—裂纹嘴张开位移（P-CMOD）曲线,通过-曲线计算断裂能大小。基于P-CMOD曲线计算RFC的双K断裂模型参数。根据断裂能以及双K参数的数值,从断裂角度得出55%的堆石率为RFC的最优配比。（4）基于断裂性能得出的最佳配比,通过三维随机多面体生成算法,建立55%堆石率堆石混凝土重力坝有限元模型。在空库状态下,采用串联法、并联法、有限元法预测堆石混凝土重力坝等效弹性模量,得出不同SCC等级对等效弹性模量的影响规律,作为RFC力学材料参数的补充。对施加重力、扬压力以及静水压力的重力坝进行受力分析,得到重力坝最不利位置为坝踵和折坡点处。对堆石混凝土材料损伤断裂机理的模拟结果,断裂能以及双K模型参数的计算,重力坝等效弹性模量的预测,在正常受力状态下的最不利位置可以作为工程中的理论参考与设计的理论指导。