橡胶集料混凝土具有优异的抗冻、抗侵蚀和抗冲击性能以及良好的延性,应用前景十分广阔。进一步明确橡胶集料改善混凝土延性的细观机理,掌握不同因素对橡胶集料混凝土力学性能的影响规律,对橡胶集料混凝土的扩大应用有重大意义。本课题从细观尺度出发,建立了橡胶集料混凝土弹性常数预测模型,通过数值模拟研究了单轴压缩荷载、四点弯曲和拉伸断裂荷载下橡胶集料混凝土的损伤破坏过程,进一步阐明了橡胶集料、界面过渡区（ITZ）和水泥石等组成因素对混凝土细观力学性能的影响规律和作用机理,得出的主要结论如下:（1）基于细观力学理论,充分考虑夹杂相之间的相互作用,建立了针对橡胶集料混凝土弹性常数预测的改进Mori-Tanaka（IMT）模型,并通过实验进行验证,同时探究了不同组成和结构因素对橡胶集料混凝土弹性模量的影响规律和作用大小,结果表明:建立的IMT模型能够准确预测橡胶集料混凝土的弹性模量;影响橡胶集料混凝土弹性模量的主要因素依次为水合度（与水灰比和龄期有关）、橡胶集料掺量与ITZ弹性模量。（2）基于混凝土塑性损伤模型和随机骨料模型,利用数值模拟研究了单轴压缩荷载下橡胶集料混凝土的力学损伤过程,并探究了不同组成和结构因素对混凝土单轴压缩力学性能的影响规律和作用机理,结果表明:随橡胶集料掺量增加,混凝土峰值应力降低,峰值应变先增加后减小,应力集中情况改善,最佳掺量为替换细骨料体积分数的10%;随橡胶集料粒径减小,峰值应力增加,峰值应变增加,应力集中情况和破坏状态裂纹分散情况明显改善,最佳粒径为1.18～2.36mm;橡胶集料混凝土力学性能随ITZ性能的增强而增强;当橡胶集料引入的初始缺陷为1%时,混凝土力学性能最优。（3）通过插入Cohesive单元,利用数值模拟研究了四点弯曲和单轴拉伸断裂荷载下橡胶集料混凝土的力学损伤过程,并探究了不同组成和结构因素对混凝土断裂力学性能的影响规律和作用机理,结果表明:橡胶集料的掺入,主要为混凝土引入了大量分散且细小的弱相,增加了混凝土断裂过程裂纹生成和扩展的不确定性,从而改善了混凝土的断裂性能;随着掺量增加,峰值位移先增加后减小,最佳掺量为橡胶集料替换细骨料体积分数的20%;橡胶集料粒径越小,混凝土的断裂性能越好。