随着钢纤维在水利工程中应用的不断深入,混凝土中所使用的钢纤维由传统的低强度向高强度、单一锚固型向高锚固型发展,最为典型的是高强度的3D单端钩型钢纤维以及4D和5D多端钩型钢纤维。尽管现有少量文献对新型端钩型钢纤维混凝土力学性能进行了初步研究,但仍处于探索阶段,相关的研究成果还较为有限。在此背景下,有必要对新型端钩型钢纤维混凝土基本力学性能以及增强机理进行深入系统的研究。本文重点研究基体强度等级(C25～C80)以及钢纤维掺量(0～110 kg/m3)、长径比(65～100)、长度(35～60 mm)和外形(3D、4D和5D)等对新拌钢纤维混凝土工作性能以及硬化钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和拉压比的影响,建立相应的计算方法。主要研究内容如下:(1)根据85组不同配合比的新拌混凝土工作性能的测试结果,研究基体强度等级以及钢纤维掺量、长径比、长度和外形对新拌混凝土工作性能的影响。结果表明:为控制新拌混凝土工作性能,随着基体强度等级、钢纤维掺量的提高,应适当增加减水剂的掺量;钢纤维长径比、长度和外形对新拌混凝土工作性能均无明显影响规律。(2)通过255个150 mm×150 mm×150 mm试件的抗压强度试验,研究基体强度等级以及钢纤维掺量、长径比、长度和外形对钢纤维混凝土抗压强度的影响。结果表明:钢纤维混凝土抗压强度随着基体强度等级的提高而增大;当钢纤维掺量在20～110 kg/m~3范围内提高,钢纤维混凝土抗压强度总体呈先增大后减小的趋势,最大增幅为15%左右;钢纤维长径比、长度和外形变化对混凝土抗压强度均无明显影响。(3)通过255个150 mm×150 mm×150 mm试件的劈拉强度试验,研究基体强度等级以及钢纤维掺量、长径比、长度和外形对钢纤维混凝土劈拉强度的影响。结果表明:随着基体强度等级的提高,钢纤维混凝土劈拉强度增大;钢纤维掺量的提高是增大混凝土劈拉强度的最有效方法,当钢纤维掺量在20～110kg/m~3范围内提高,C40、C60和C80钢纤维混凝土试件的劈拉强度较普通混凝土试件最大增幅分别为114.7%、103.81%和161.29%;钢纤维长径比、长度和端钩数量增加,对混凝土劈拉强度均有所提高,但远小于钢纤维掺量变化的影响。(4)根据85组试件的拉压比测试结果,研究基体强度等级以及钢纤维掺量、长径比、长度和外形对钢纤维混凝土拉压比的影响。结果表明:随着基体强度等级的提高,钢纤维混凝土拉压比增大;钢纤维掺量的提高能有效增大钢纤维混凝土拉压比,当钢纤维掺量在20～110 kg/m~3范围内提高,C40、C60和C80钢纤维混凝土试件的拉压比较普通混凝土试件最大增幅分别为100%、116.67%和123.08%;钢纤维长径比、长度和端钩数量增加,对混凝土拉压比均有所提高,但远小于钢纤维掺量变化的影响。(5)在分析基体强度等级以及钢纤维掺量、长径比、长度和外形对钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和拉压比影响的基础上,通过钢纤维增强机理分析,建立新型端钩型钢纤维混凝土抗压强度、劈拉强度和拉压比的计算方法。