环氧树脂基混凝土(Epoxy polymer concrete,EPC)是一种新型混凝土材料,由环氧树脂取代传统的水泥砂浆作为基体,与一定级配的碎石骨料混合制成。与传统的混凝土材料相比,具有强度高,韧性好的优点,因此环氧树脂基混凝土有望成为一种极具潜力的高性能桥面铺装材料。目前,对于环氧树脂基混凝土的研究还处于探索阶段,要将其作为工程应用材料还需要进行大量的机理研究、测试和优化设计。本文基于国内外在混凝土材料在数值模拟研究方面的基本建模方法,从细观结构的角度出发,试图借助计算机建立环氧树脂基混凝土的数值仿真模型,研究其力学性能以及破坏机理。首先,解决了高骨料体积含量的环氧树脂基混凝土细观模型的生成问题。运用MATLAB编制程序,获取了描述细观模型的几何参数(骨料几何信息、骨料级配、骨料体积含量等),以此作为输入数据,实现了通过参数生成随机多边形细观模型,并且自动输出相应细观结构模型的APDL语言文件。同时针对高骨料体积含量下细观几何模型转化成数值模型存在困难的情况,基于背景网格法,结合ANSYS和HYPERMESH/LS-DYNA两个平台成功建立了环氧树脂基混凝土规则单元下的细观数值模型,同时提出一套相应的数值模型快速建模的方法。其次,借助LS-DYNA的显式分析方法,研究了骨料级配和骨料体积含量对环氧树脂基混凝土细观模型力学性能的影响。数值分析结果显示:在固定的骨料体积含量下,骨料级配的改变对材料的弹性模量没有明显的影响,而对材料的拉压力学性能都有影响:当骨料级配中粒径较小的骨料所占的百分比较高时,其抗拉强度也相应较高,而其抗压强度的变化无明显规律;在数值模拟的骨料体积含量区段(40%到75%)内,骨料体积含量对材料的抗拉强度有一定的影响,但影响不大,而其材料的抗压强度和相对弹性模量随着骨料体积含量的增加而增大,材料的拉伸破坏应变和压缩破坏应变则随着骨料体积含量的增加而减小。最后,建立了环氧树脂基混凝土与分离式霍普金森压杆系统数值模型,对环氧树脂基混凝土的冲击行为进行了初步的探索。