混凝土及岩石破坏机制和损伤-渗流耦合的研究是解决并进而控制重大工程灾害的基础，这就要求我们从细观到宏观尺度上认知混凝土及岩石破坏规律。虽然众多学者利用不同的方法与理论对其进行了深入地研究，但由于混凝土及岩石破坏机制的复杂性，如何将混凝土及岩石内部赋存的裂纹或缺陷的演化、相互作用与宏观变形和失效联系起来以及清晰模拟裂纹扩展破坏仍是亟待解决的课题。 本文针对这两个课题，基于弹塑性损伤理论和细观力学理论，提出了单元消去法模拟裂纹扩展和混凝土四相复合材料模型，研究混凝土及岩石破坏问题和损伤．渗流耦合破坏机理。论文的主要工作与研究成果归纳如下： 1、较为系统地总结了混凝土及岩石细观力学模型的研究进展和现状，包括骨料投放、数值方法和所使用本构方程等问题；阐述了应力．渗流耦合模型的研究现状；指出了当前的研究不足和趋势。在此基础上，提出了本文的主要研究内容。 2、介绍了细观损伤力学的基本概念和几种计算夹杂复合材料等效模量的方法，推导并提出一种新的计算混凝土等效模量的计算方法，做了该方法与数值模拟结果的误差分析，证明了该方法计算混凝土等效模量的合理性。 3、从应变空间出发，导出混凝土及岩石弹塑性损伤增量形式本构方程；结合热力学定律导出该本构方程，保证了推导的正确性；建立了弹塑性损伤本构方程的有限元格式，为后文的数值计算奠定了基础。 4、在混凝土视为骨料、砂浆和界面组成的三相复合材料的基础上，提出随机微缺陷方程，将随机点缺陷，线缺陷和面缺陷等原始缺陷看作—相材料反映在混凝土数值模型中，建立了混凝土四相复合材料数值模型；提出单元消去技术，清晰模拟了裂纹扩展的整个过程；研究了二维及三维混凝土、岩石弹塑性损伤细观破坏问题，并与有关文献的试验结果做了对比分析，证明了本文所建细观力学模型的正确性。 5、利用高性能计算平台，实现了细观尺度下三维混凝土及岩石弹塑性损伤破坏并行计算，加速效率分析表明：随着处理器个数增加，加速比随之提高；该并行算法的实现为在实际水利工程中推广奠定了良好基础。基于细观力学理论和随机夹杂理论推导双轴拉伸弹塑性损伤本构方程，并与有关试验结果比较证明了该本构方程的正确性。 6、从细观尺度出发，建立了混凝土及岩石弹塑性损伤-渗流耦合模型；对二维混凝土四相复合材料模型的损伤-渗流耦合破坏进行了研究；从唯象和细观角度分别研究岩石孔隙水压作用下的耦合破裂机理；对比研究了二维及三维岩石水压致裂过程的细观损伤-渗流耦合问题，验证了该模型的合理性。