超高性能混凝土(Ultra High Performance Conrete,简称UHPC)是一种新型水泥基复合材料。与普通混凝土相比,UHPC具有超高强度和优异的耐久性,在土木工程领域具有广阔的应用前景,然而目前对UHPC结构受力性能研究不多,限制了其在工程中的应用。文章对UHPC板件进行了系列试验研究和理论分析,通过27块UHPC加筋板的抗弯试验,对UHPC构件的抗弯性能和设计计算理论做了一定研究,主要工作及结论如下:(1)对UHPC材料力学性能和长期性能进行了试验研究,并分析了钢纤维配置对UHPC材料力学性能的影响。试验表明,UHPC具有超高的抗压强度、弯曲抗拉强度和较高的弹性模量,并且拥有良好的耐久性能。从纤维配置对比试验可以看出,钢纤维的掺入对基体有明显的增韧作用,提高纤维掺量,弯曲初裂和抗折强度均会提高,抗压强度变化不大,纤维率一定时,混合纤维较单一纤维更能改善材料性能。(2)研究了 UHPC加筋板的开裂弯矩和极限承载力。推导了 UHPC加筋板开裂弯矩的理论计算公式和简化计算公式,考虑钢纤维对受拉区塑性发展程度的影响,引入抗裂修正系数对开裂弯矩计算公式进行了修正;基于平截面假定,对受压区和受拉区UHPC应力图形进行等效,建立了 UHPC板极限承载力计算公式,理论计算值与试验值吻合良好。文章同时推导了 UHPC加筋板的界限配筋率。(3)研究了 UHPC加筋板刚度计算方法。根据平截面假定和变形协调条件,并结合UHPC受弯构件自身受力特点,考虑拉区UHPC对刚度的贡献,建立了短期抗弯刚度计算公式,并对公式中开裂截面内力偶臂系数和钢筋应变不均匀系数等参数进行了确定。将计算值与用实测跨中挠度反推跨中截面的抗弯刚度试验值进行对比,结果表明两者吻合较好。(4)分析了 UHPC加筋板裂缝宽度计算方法。参考普通钢筋混凝土梁的裂缝机理,借鉴《混凝土结构设计规范》中裂缝宽度公式,通过分析UHPC与普通混凝土性能存在的差异,对钢筋应力、平均裂缝间距、钢筋应变不均匀系数和构件受力特征系数进行了分析,提出了 UHPC加筋板最大裂缝宽度计算公式。在正常使用阶段,计算值与试验观测值吻合较好。