混凝土是工程性质复杂的多相人工材料,不同数量和级配的骨料,对其物理力学性质影响较大。在颗粒流数值平台上实现了具有骨料开裂功能的数字混凝土单轴压缩虚拟实验,通过砂浆和C15混凝土的抗压和抗拉强度实验、弹性模量实验、砂浆骨料界面粘接强度试验,测定了数值模型中需要的砂浆、骨料强度和变形参数。设计了砂浆、1-3、1-4和1-5粒组骨料混凝土虚拟单轴实验,并对其破裂形态、裂纹扩展过程、应力应变曲线和破裂能量演化规律进行了分析,发现:骨料对混凝土材料强度和变形特性具有明显的增强特性,且有阻止裂纹扩展的作用,骨料越大,改变裂纹扩展的作用越强,微裂纹多绕骨料产生和发展;骨料粒径范围越大,越容易形成架空结构,造成局部不稳定,会影响增强效果,造成应力应变曲线峰值附近的波动,形成次稳定和多级强化;数值实验测试结果落在砂浆和骨料测试强度之间,具体值与体积比和骨料结构稳定性有关,大致与体积比对应的分担比成换算关系,这种换算关系的精度与骨料粒径范围成反比。