钢纤维混凝土（Steel Fiber Reinforced Concrete,SFRC）由于较好的抗拉、抗弯、抗冲击及抗疲劳性能,在桥梁的钢-混组合结构、桥面铺装等结构中被广泛应用。本文通过试验与理论相结合,探究钢纤维混凝土的断裂机理。基于边界效应模型（Boundary Effect Model,BEM）,利用带预制裂缝的小尺寸三点弯试样拟合得到其抗拉强度和断裂韧度。其次,采用图像识别的方法,以混凝土实拍切片照片为样本制作标签,确定了钢纤维混凝土试样骨料、砂浆基体和孔隙等的形态、分布和组成,并通过蒙特卡洛随机方法投放钢纤维,建立了钢纤维混凝土等效单元模型。利用有限元分析,研究了钢纤维混凝土的断裂机理并通过与试验数据进行对比验证了建模方法的可靠性。本文的研究可为工程应用中钢纤维混凝土力学性能评估提供一种简便且有效的计算方法。本文以边界效应模型为理论基础,制作了 5种不同钢纤维掺配比的的钢纤维混凝土试样,进行三点弯曲试验。分析钢纤维混凝土断裂过程各个阶段的裂纹扩展特性,整理获得了荷载-挠度曲线及其对应的极限峰值载荷。利用边界效应模型,分别计算获得不同钢纤维掺配比下钢纤维混凝土的抗拉强度和断裂韧度,详细研究了钢纤维掺配比对这两个力学参数的影响。为了对钢纤维混凝土的断裂特性进行深入研究,本文采用图像识别与单元等效法相结合的方法,建立钢纤维混凝土细观有限元模型,对其裂纹扩展过程及极限承载力进行仿真分析。首先,采用深度学习方法对采集的混凝土图像展开语义分割处理,搭建了基于深度学习的U-Net语义分割模型,并建立了混凝土切片图像数据集;该模型经训练后可有效的对混凝土图像中的骨料、砂浆和孔隙三相做图像分割,平均交并比MIoU可达到93.9%,相比于阈值图像分割等图像分割方法分割精度较高;随后,再利用形态学操作生成骨料-砂浆界面层,进而以含界面层的混凝土语义分割图像为基础,利用单元等效法建立混凝土结构的等效单元有限元模型;然后又分别建立了不同钢纤维掺配比的钢纤维混凝土等效单元有限元模型进行仿真计算,分析了钢纤维掺配比对钢纤维混凝土力学性能的影响,并与试验结果进行对比。