复合式钢纤维混凝土和层布式钢纤维混凝土在提升了混凝土的抗拉强度、弯拉强度、弯曲韧性的同时,还提升了钢纤维材料的利用率。在实际工程应用时经济效益更好,因此有助于钢纤维混凝土的推广。本文主要对复合式钢纤维高强混凝土与层布式钢纤维高强混凝土的力学性能及力学性能的影响因素进行研究,主要内容如下:(1)本文对两种形式的钢纤维混凝土进行深入研究。选取基体混凝土强度,钢纤维体积率,钢纤维混凝土层布高度以及纤维混杂情况来探究两种不同结构形式钢纤维混凝土的力学性能。通过测试不同组别试块的抗压强度、弯拉强度、劈拉强度,对测试结果进行处理分析,得出对复合式钢纤维混凝土及层布式钢纤维混凝土力学性能影响的主要因素。(2)通过复合式钢纤维混凝土、层布式钢纤维混凝土、整体式钢纤维混凝土及素混凝土的对比,研究与分析各钢纤维混凝土结构形式的优劣,评价各种钢纤维混凝土结构形式的经济性及材料利用率。(3)对钢纤维混凝土层高度为2cm、3cm、4cm,钢纤维体积率0.5%、1%、1.5%、2%以及基体混凝土强度C60、C70、C80的复合式钢纤维混凝土试块进行力学性能试验,分析复合式混凝土性能的影响因素与破坏机理。(4)对钢纤维层布高度为2cm,3cm,钢纤维体积率0.5%、1%、1.5%,以及基体混凝土强度为C60的层布式钢纤维混凝土试块进行力学性能试验,分析层布式钢纤维混凝土的力学性能影响因素与破坏机理,并对比复合式钢纤维混凝土的力学性能,评价两种结构形式的钢纤维混凝土的优劣。(5)选取钢纤维与聚丙烯纤维进行混杂,配制复合式混杂纤维混凝土,探究纤维的“混杂效应”对混凝土抗弯性能以及弯曲韧性的影响。(6)通过复合材料力学计算方法建立LSFRC、CSFRC拉应力计算公式。对复合式钢纤维混凝土的界限厚度进行计算,并针对具体试验组别的成本造价进行复合式钢纤维混凝土与层布式钢纤维混凝土的经济性分析。(7)建立复合式钢纤维混凝土的受弯模型,并通过有限元软件对复合式钢纤维混凝土受弯破坏进行了数值仿真,分析了其在受弯拉状态下,材料内部的应力分布与构件在荷载作用下的挠度变化。