岩石是地质体的主要组成部分。因其历经了漫长的地质作用,岩石内部含有大量的微裂隙甚至呈现较为明显的层理,而岩石的破坏主要是由于微破裂发育并逐步发展导致的。大量试验表明,不同矿物组构岩石的破坏形态及强度有明显区别。因此研究岩石矿物组构特征,进一步研究其破坏模式及强度对岩石破裂机理深入认识具有重要的意义。本文采用标记取样的方法将同一方向上的岩石钻取并进行分组,而后进行巴西劈裂试验。利用数字图像等技术获取岩石试件表面结构然后导入离散元软件PFC中进行原位建模并进行数值试验。由于室内试验费时费力,引入空间相关性函数对岩石结构进行表征,通过赋予不同的参数获得不同的聚合度、组分含量、各向异性等特征的图像并以此来表征自然界不同赋存状态的花岗岩结构,针对不同结构参数的花岗岩进行数值模拟。同时考虑到岩石破坏过程中应力集中及裂隙发育的影响,利用分形维数将数值模拟过程中不同破坏阶段的裂隙网络分布进行分析。结果表明:(1)沿不同方向加载岩石试件强度产生较为明显的差异,其中试件最大强度与最小强度相差约60%;(2)利用数字图像、核磁检测等技术能够在PFC数值软件中进行精准建;数值试验结果表明试件强度与其加载方向上矿物组构有关,低强度结构尺寸和面积沿加载方向较大时试件强度较低;(3)引入空间相关性的数值试验结果表明,矿物聚合程度较低时岩石强度较高,岩石内部低强度组分含量较低时岩石强度较高;矿物组构各向异性越明显,沿不同方向加载试件强度差异越大;岩石破坏过程中不同阶段裂隙分维(裂隙分布情况)和岩石强度有一定的关系,其中低强度试件在加载初期,裂隙分布较为集中,有利于应力集中现象的产生,而高强度试件在加载初期裂隙分布较为分散,分维数较大,不利于应力集中。此项研究工作为岩石力学性质及各项异性特征增添了一些新结论。