橡胶集料可以显著改善混凝土的韧性和抗冻融性能,但会降低混凝土的抗压强度。因此,在开展橡胶集料混凝土（RC）配合比设计,并将其进一步应用于结构工程时,橡胶集料对混凝土力学行为的影响是工程师关注的焦点。以往学者为了描述橡胶集料对混凝土抗压强度折减行为的影响,提出了强度折减系数（SRF）及其预测模型。然而,由于RC材料组分比普通混凝土更复杂,导致SRF的影响因素不明确,相应提出的预测模型也很难具有普适性和可预测性。另一方面,为了进一步理解橡胶集料对混凝土应力-应变行为的影响,以往学者还开展了RC静态压缩实验。但是,由于试验机刚度不足,导致测得的应力-应变曲线只有上升段,没有下降段。不仅如此,由于缺少数学模型来定量表征橡胶集料对混凝土能量吸收行为的影响,导致RC在承载后的能量吸收过程,以及与能量吸收相关的材料行为至今还未明确。而理解上述问题对RC在结构工程中的进一步推广应用具有现实意义。因此,本课题基于孔隙-强度关系和复合材料原理,提出了改进的SRF预测模型来定量描述RC的强度折减行为,并以橡胶集料体积分数为自变量。此外,建立了一个包含321组实验结果的数据库来验证所提出的模型,并阐明了SRF的主要影响因素,包含橡胶集料掺量、粒径及其表面性能。根据上述因素,对数据库进行科学分类,并通过非线性回归分析确定了不同工况下的模型参数取值。之后,采用高刚度试验机开展静态压缩实验,研究了橡胶集料掺量和粒径对RC应力-应变行为的影响。实验表明,随着橡胶集料掺量增加和粒径减小,混凝土在峰载荷后表现出更显著的应力缓冲效果和更平缓的应变软化段。此外,在SRF预测模型的基础上,还建立了橡胶集料影响因子（RIF）模型。通过把RIF模型引入到特征参数,提出了RC的本构模型。接着,将提出的本构模型预测的应力-应变关系与实验结果进行比较和评价。最后,提出了可用于描述混凝土在整个受力过程中能量吸收状态的数学模型,即能量分布函数（ED）,并分别讨论了ED与能量密度和韧性指数（TI）之间的联系。在此基础上,通过高刚度试验机开展的RC静态压缩实验,分析并讨论了橡胶集料掺量和粒径对混凝土能量吸收行为的影响。结果表明,随着橡胶集料掺量增加和粒径减小,混凝土的能量耗散能力提高,内部蓄积的弹性应变能释放更稳定,且TI显著提高。