混凝土作为传统建筑材料，具有使用的大量性和广泛性，因此目前还有着不可取代的地位，对其的研究也越来越深入。从大型的实物模型试验，到各种缩尺模型试验；从简单的力学仪器，到各种先进探测仪器的使用；理论上也由弹性力学、塑性力学发展到了断裂力学、损伤力学等，对混凝土断裂问题的研究，更是由宏观领域进入了细观层次。 本文就是以断裂力学理论为基础，通过计算机仿真模拟，提出了材料设计的新思路。首先，在细观层次上，根据蒙特卡罗随机抽样原理，在二维平面上建立了混凝土多边形随机骨料结构模型，然后采用有限元计算方法，根据最大周向正应力准则，对三点弯曲梁构件进行了开裂过程的模拟，并以建筑规范中构件裂缝小于0.2mm的要求为最终破坏标准，得出了裂纹在基质、骨料及界面的扩展路径。有限元计算部分用成熟的有限元软件ANSYS进行了验证。这一数值模拟过程是材料设计计算机仿真的初步尝试，即通过改变模拟中的各种参数值，如骨料粒径、骨料体积比、级配等，就可以寻找出最优的配制，达到材料设计的目的。