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在多刚体-弹簧模型的基础上，建立了基于离散单元法的混凝土破坏过程的数值模拟方法，避免了刚度矩阵求逆的运算。对单轴受压情况下砂浆和混凝土试件的数值模拟结果进行了试验验证，并采用验证后的方法模拟了细观材料强度变异性、骨料分布随机性以及骨料粒径变化对混凝土宏观抗拉、抗压强度及破坏形态的影响。数值模拟结果表明，细观材料强度的变异性对混凝土宏观强度起决定性作用，骨料分布的随机性则主要影响混凝土的开裂位置和裂缝发展方向。混凝土材料抗压强度受到这些因素的影响均大于抗拉强度。