混凝土早期发生塑性开裂会严重降低混凝土结构的耐久性,带来一系列工程问题。为解决上述问题,实际工程中通常采用向混凝土中掺入短切合成纤维来限制混凝土的开裂,然而关于合成纤维对混凝土早期塑性开裂限裂机理的研究并不深入,这使得国内现行的纤维混凝土应用技术规程和相应规范未能对工程中应用的纤维参数作出明确规定,且对实际工程中纤维的应用指导也不够详细,因此,目前相关纤维参数大多数是依据工程经验确定,一定程度上限制了纤维的推广应用。另外,纤维的分散性对混凝土早期塑性开裂性能影响显著,但缺少相关的研究。本文结合试验研究和数值模拟方法,以聚丙烯单丝纤维作为早期塑性限裂材料,首先研究了纤维混凝土早期毛细管负压、电阻、水平收缩、塑性沉降、泌水以及开裂等性能,然后对纤维混凝土细观结构几何模型进行了数值模拟,主要研究工作如下:（1）当混凝土出现第一条微裂缝时,空气开始渗透进混凝土,此时对应的毛细管负压值为“空气进入值”,与混凝土早期开裂密不可分,所以首先分别采用水势张力计和万用表测试了混凝土内部早期毛细管负压和电阻的发展,得到了毛细管负压和电阻随时间变化的全过程曲线,结合毛细管负压和电阻发展曲线,从而得到毛细管负压的“空气进入值”值P_aev,基于毛细管负压理论研究了不同纤维体积率和纤维长度等参数对混凝土内部早期毛细管负压发展的影响,并探索了纤维各参数与毛细管负压“空气进入值”P_aev之间的关系,提出综合考虑纤维体积率、纤维长度与毛细管负压“空气进入值”P_aev之间关系的建议公式;另外利用高精度激光位移传感器测试了混凝土早期的水平收缩变形发展过程,得到了水平收缩随时间变化的全过程曲线,研究了不同纤维体积率和纤维长度等参数对混凝土早期水平收缩性能的影响。（2）利用高精度激光位移传感器进行了混凝土早期塑性沉降和泌水试验,得到了塑性沉降和泌水随时间变化的全过程曲线,基于自重固结理论研究了不同纤维体积率和纤维长度等参数对混凝土早期塑性沉降及泌水性能的影响。（3）基于混凝土早期塑性沉降试验,24 h后进行塑性沉降开裂裂缝数量、裂缝长度和裂缝宽度的测量,使用Photoshop软件对裂缝图像进行调整阈值处理,得到裂缝的二值图像,研究了不同纤维体积率和纤维长度等参数对混凝土早期塑性沉降开裂的平均裂缝宽度、最大裂缝宽度和名义裂缝总面积等性能的影响,并探索了纤维体积率、纤维长度、纤维间距、单位体积纤维根数和纤维体积率特征值λ_f等与混凝土早期塑性沉降开裂名义裂缝总面积A_cr之间的关系。（4）基于MATLAB编程语言,分别编制了聚丙烯纤维和粗骨料的随机生成与投放程序,得到了不同级配、不同纤维体积率和不同纤维长度下聚丙烯纤维-骨料混凝土的细观结构几何模型,实现了聚丙烯纤维在混凝土试件内部三维空间的分散性模拟,从细观结构的角度较好地解释和验证了聚丙烯纤维分散性对混凝土早期水平收缩和塑性沉降开裂限裂作用的影响,并将MATLAB细观结构几何模型导入到有限元软件ANSYS中,初步创建了聚丙烯纤维-骨料混凝土的有限元模型。