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时至今日，细观力学理论正在不断完善，计算机技术得到了飞速发展，国内外很多学者在研究非均质多相材料地宏观力学性能时，都采用了基于细观结构的数值模型，尤其是在混凝土这种典型的非均质材料中经常使用。28480
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当前在混凝土数值模拟中广泛应用的细观力学模型主要有:格构模型、随机粒子模型、随机力学模型和随机骨料模型。
格构模型的主要思路为：将待计算的连续体通过离散成为三角形或四边形网格，其中通常由杆或梁单元来组建成网格，由这些网格组成格构模型。为了来模拟混凝土的不均匀性，假定梁和杆单元的力学参数服从于某种既定分布规律，引入简易的单元本构模型，该模型还能够考虑试件中骨料级配和分布的特性。在外载荷作用下分析整体网格线弹性，计算出格构模型下各个单元的应力，如果大于破坏阀值则从系统中删除此单元，单元破坏是不可逆的。荷载将在破坏之后被重新分配，继续计算得到下一个破坏单元，重复此过程至完全破坏系统破坏。此处，单元的逐级破坏便可以模拟出混凝土材料的宏观破坏过程。但该模型得到的荷载—位移曲线并不理想，反应出的混凝土太脆，且此模型的计算结果精度太依赖于模拟混凝土材料各向异性的程度及单元类型、破坏准则的选取。
随机粒子模型的主要思路为：将混凝土视为三相复合材料，骨料以随机分布在基质内的圆来表示。假定骨料为弹性体，放在代表砂浆的柔性基体中，没有发生破坏，骨料间的接触层中只有轴向力作用，将剪切和弯曲作用力忽略不计，即骨料间是由轴力杆连接的。同时，假设骨料周边接触层的本构模型具备应变软化特性。该模型主要通过单元的张拉破坏来模拟材料的开裂。该模型能够较好地模拟出混凝土的开裂和破坏问题，但因为忽略了剪切力和弯矩的影响，模拟的开裂区相较于实际情况下要更小更窄。论文网
东北大学的唐春安、朱万成等人提出随机力学模型。该模型的主要思路是：假定混凝土为三相复合材料，用均匀的四边形网格来代表模型中的各个组分，应用Weibull分布来描述各相材料的非均匀性，并利用有限元法分析应力和位移。根据弹性损伤力学来建立细观单元本构关系，发生初始拉伸及剪切损伤的阀值条件采用最大拉应力准则及摩尔库仑准则。该模型能够较好的反映出复杂应力状态下的混凝土材料裂纹扩展和断裂过程的非线性变形及应力重分布等现象。但该模型只是考虑了在计算域内各个相的力学特性的随机分布，却没有考虑到粗骨料也是随机分布的。实际上，粗骨料在试件中的随机分布也会影响混凝土试件的宏观力学特性。
随机骨料模型由刘光廷和王宗敏提出，其基本思路为：在细观角度上，将混凝土视为由骨料、砂浆及它们之间的界面组成的三相复合材料。在二文模型中凭借富勒级配曲线及瓦拉公式来确定各个粒径的骨料颗粒数，并依照蒙特卡罗方法在试件中生成随机分布的骨料模型，骨料形状主要用圆形、椭圆、凸多边形来模；三文模型中直接按照级配曲线来确定各个粒径间的骨料颗粒数，并应用蒙特卡罗方法在试件中生成随机分布的骨料模型，骨料形状一般用球形、凸多面体来模拟。模型采用有限元法来计算单元的应力应变。有两种方法来形成模型的有限元网格：及各相材料自由网格划分法。映射网格法即在试件上面生成均匀的背景网格，依照骨料和网格节点的相对位置关系来确定单元类型，依照单元类型来赋予相应的材料参数；各相材料自由网格划分即对试件剖面内的界面、粗骨料及砂浆基体分别实行有限元网格划分并给定相应的材料参数。通过前人的研究结果可以看出，随机骨料模型的数值模拟结果和实验所得结果之间能比较好的保持一致。随机骨料模型涵盖了骨料级配、粒径、形状和随机分布特性等因素对混凝土材料力学响应的影响，能够比较有效地模拟在静动荷载的作用下混凝土材料裂纹的生成和扩展。