混凝土天然存在脆性大、易开裂、抗拉强度低等特点,玄武岩纤维因其自身优异性能,成为增强混凝土的热门材料之一。目前,玄武岩纤维混凝土较多应用于道路工程,相关应用规范还需进一步完善。因此,为了促进玄武岩纤维混凝土在实际工程中的应用,解决玄武岩纤维混凝土设计参数不足的问题,本文重点研究不同强度等级玄武岩纤维混凝土的轴压本构关系。针对此背景,本文通过玄武岩纤维混凝土宏观力学性能和微观孔结构试验得到最优纤维掺量,基于此确定了不同强度等级玄武岩纤维混凝土的配合比。通过混凝土的应力-应变全曲线试验,利用回归分析方法得到各强度等级玄武岩纤维混凝土的轴压本构方程,并揭示了玄武岩纤维混凝土在单轴受压下的变形性能。本文的主要完成工作及结论如下:1.根据纤维体积率法,配制不同强度等级的玄武岩纤维混凝土。开展了混凝土基本力学性能试验和核磁共振试验,结果表明随着纤维掺量的增加,玄武岩纤维混凝土的力学性能和孔隙结构均呈现先优化后劣化的规律,混凝土力学性能的降低是由于内部多害孔隙数量增加导致的。以宏观力学性能和微观孔结构相结合的方法,得出玄武岩纤维在混凝土中的最优掺量为0.2%,并以此为基础配制出C25、C30、C40、C50和C60的玄武岩纤维混凝土。2.开展了混凝土轴压应力-应变全曲线试验,得到了各强度等级玄武岩纤维混凝土的应力-应变曲线。各强度等级的玄武岩纤维混凝土的峰值应变在0.001627～0.001950之间。随着强度等级的提高,弹性模量也在逐渐提高。分析了玄武岩纤维混凝土的横向变形性能,各强度等级的玄武岩纤维混凝土在应力比为0.8～0.9左右时体积开始以较快速度膨胀,玄武岩纤维混凝土的泊松比建议取为0.23。最后,依据试验数据,利用规范中的本构方程回归分析得到玄武岩纤维混凝土的单轴受压本构方程,拟合程度较高。3.开展了基于DIC方法的玄武岩纤维混凝土轴心受压试验。分析了各强度等级玄武岩纤维混凝土在轴压下不同受力阶段,试件表面横向、纵向应变云图的变化规律,得到了玄武岩纤维混凝土在轴压全过程中的破坏过程,发现横向应变集中区域可以较好地预测混凝土裂缝的出现与发展。通过DIC方法得到的上升段应力-应变曲线与应变片-位移计法吻合度较高,并结合应变等效原理和损伤因子d,建立了玄武岩纤维混凝土的轴压损伤本构模型,一定程度上可以描述玄武岩纤维混凝土峰值应力前的损伤过程。