欲在铺面结构设计中计入钢纤维混凝土卓越韧性，首先需要弄清钢纤维混凝土受弯时的本构关系，包括一次荷载作用和重复荷载作用下本构模型。目前，各钢纤维混凝土设计规范或指南中的内容已经对一次加载问题有了较为详细的论述，但对于重复荷载条件下的钢纤维混凝土性能和本构关系未有深入地涉及。本文依据试验探究了钢纤维混凝土的基本力学性能，分析比较了几种常用的一次加载本构模型，总结了重复加载下钢纤维混凝土的弯曲性能，以求为钢纤维混凝土铺面设计提供依据。
　　通过试验发现掺入钢纤维后，混凝土的脆性特征得到了极大的改善，破坏形态由原来的脆性破坏变为延性破坏，抗压强度、抗折强度和弯曲韧性都有提高，提高效果与钢纤维类型、掺量和成型方式有关；钢纤维类型和掺量对于四点弯曲试验荷载-挠度曲线走势特征有显著的影响，低掺量试验组会出现延伸的下降段，高掺量试验组曲线更为饱满并有应变强化现象。
　　通过引入与裂缝高度成正比的塑性影响区很好拟合了钢纤维混凝土小梁荷载-挠度实验曲线；比较了几种常见本构模型发现四线型和三线型I本构模型与试验结果较为接近，其中，四线型最大的优势在于本构关系曲线中全面考虑了钢纤维混凝土开裂前弹性、塑性的影响，以及钢纤维对混凝土抗拉强度的提升和混凝土裂后韧性的提高；荷载-挠度曲线出现跌落-强化段现象，可以采用修正的四线型本构模型来模拟其荷载-挠度变化情况。给出了本构模型参数与残余强度间的回归公式。
　　重复荷载作用下钢纤维混凝土梁四点弯曲试验荷载-挠度曲线包络线与一次荷载作用下的曲线接近。其荷载-挠度曲线可以分为加载段和卸载段，卸载模量和加载模量与挠度成幂函数关系，但加载段模量较卸载段模量稍小，加、卸载模量之比随着该瞬时应力比增加而减小。最后，依据重复荷载下钢纤维混凝土的加、卸载模量的变化规律，建立了钢纤维混凝土裂后的疲劳寿命预测方程。