钢纤维自密实混凝土材料作为一种新型高性能复合材料,具有良好的力学性能与工作性能。在混凝土中掺入钢纤维能起到阻裂、增强、增韧等效果,而自密实混凝土具有良好的施工性能,能满足形状复杂和密集配筋结构的需求。在自密实混凝土浇筑完成后,钢纤维的取向分布会影响混凝土的力学性能,而混凝土作为一种多相流、非均质的复合材料,基于钢纤维取向对自密实混凝土的数值模拟研究较少,本文通过与试验数据对比,提出一种基于钢纤维取向模拟自密实混凝土梁力学性能的数值模拟方法。本文根据试验模型分别建立对应的数值计算模型,借助Moldex3d软件模拟了混凝土的浇筑过程并计算了浇筑完成后每个单元中钢纤维沿X、Y、Z三轴方向的分布概率,进而转换为单元三个方向的配筋率,在此基础上,利用Final-v11软件计算钢纤维自密实混凝土梁的力学性能。通过与试验对比梁的荷载位移曲线、初裂荷载、极限荷载、裂缝位置等方面,验证了该数值模拟方法的准确性。采用该数值模拟方法进行变参数研究,借助Moldex3d软件研究了浇筑位置、浇筑速度、钢筋直径等参数对钢纤维取向的影响,利用Final-v11软件研究了浇筑位置、浇筑速度、钢纤维体积掺量、钢筋直径等参数对混凝土梁力学性能的影响,为工程设计和施工提供参考。通过研究表明,当浇筑位置由梁端部向跨中移动时,沿梁长分布的钢纤维总体积逐渐减少;较大的浇筑速度会使沿梁长分布的钢纤维体积有所增加;钢筋直径增大会使沿梁长分布的钢纤维体积略微增加。当浇筑位置由梁端部向跨中移动时,混凝土梁的抗弯性能显著下降;在一定的浇筑速度范围内,提高浇筑速度有利于改善混凝土梁的抗弯性能;随着钢纤维体积掺量和钢筋直径的增加,混凝土梁的抗弯性能都会显著提高。