随着天然骨料的日渐减少,为满足工程需求机制骨料逐渐成为了砂石资源的主要来源。而目前对机制骨料的研究还存在一些问题:一方面,现行的骨料评价标准方法过于单一,机制骨料的品质检测也较为宽松,导致生产的机制骨料粒形不好、不达标;另一方面,骨料形貌作为骨料最重要物理特征之一,对混凝土力学性能的影响不可忽视,现有的研究大多只是定性地分析。因此,对骨料形貌进行系统研究可以有效解决上述问题。本文首先基于数字图像处理技术（DIP技术）,选取了3个骨料轮廓参数和3个棱角性参数来定量表征骨料的形貌特征;然后利用Python语言编写骨料形貌识别与特征参数获取程序并对这些量化参数进行了统计分析和试验验证;最后在细观尺度下建立了混凝土仿真模型,分析了骨料对混凝土细观力学性能的影响。本文有以下结论:（1）利用DIP技术可以实现粗骨料形貌特征的快速识别,延伸度、球形度、圆度和棱角度等参数可以用来定量地表征粗骨料的形貌特征;编写的骨料形貌识别程序不仅能够实现粗骨料特征参数的获取,还能由此得到所测骨料的级配曲线。（2）从粗骨料特征参数的统计结果中发现,骨料棱角度和球形度数据都符合正态分布,其余参数呈偏正态分布;粒径会影响骨料延伸度和扁平伸长度的分布,但对其它特征参数影响不大。（3）对轮廓参数、棱角性参数及松散堆积空隙率进行相关性检验发现,凸度与轮廓参数进行两两组合可以分别描述骨料的棱角性和轮廓特性而不相互影响;骨料的特征参数与粗骨料的松散堆积空隙率都有一定的相关性,但凸度与空隙率之间的相关性最高R~2=0.9243,可以用凸度来评价粗骨料的松散堆积空隙率。（4）基于Monte Carlo随机数法建立了二维状态下的随机骨料模型,对模型进行细观仿真发现:混凝土试件的应力峰值会随着骨料粒径的增大而增大,砂浆和界面过渡区单元的弹性模量越小试件越容易开裂;骨料空间位置和形状不会对试件的宏观力学性能产生较大影响,但会引起试件内部裂缝生成方式和位置的改变。