牛腿构件广泛应用于水电站厂房、渡槽和堤岸等水利工程结构。在我国,牛腿是重要的水工结构组成部分,我国已对牛腿的设计进行了全面的规范,而且有关牛腿的使用工艺同时也在不断地进步。国内许多著名学者对掺钢纤维牛腿进行了较为系统的试验研究,指出通过加入钢纤维,可以使牛腿抗拉、抗弯强度显著提高,其抗冲击性与抗疲劳能力以及韧性的提高都有较大程度的改善。因此,对于脆性极大的高强度混凝土通过掺入钢纤维可以有效地增加其延性、塑性,同时也避免了高脆性材料的无预兆损坏。随着高强度混凝土也在实际工程当中越加广泛的普及与应用,对高强度混凝土牛腿的研究显得十分必要。本文通过对掺入不同体积的钢纤维混凝土牛腿构件进行研究,依据试验所得到的成果,探究高性能钢掺混凝土牛腿在荷载作用下的钢筋应变的规律、牛腿表面的正、斜截面应变、裂缝、挠度等变化规律,提出相关的理论、数值成果,详细分析微观机理作用下的影响,为进一步完善高性能钢纤维混凝土牛腿研究提供理论基础。同时,通过试验研究,进一步完善高性能牛腿研究的不足,提高牛腿的使用性能,实现降低工程成本,提高工程质量的根本目的,为钢纤维高强混凝土牛腿在实际工程中的运用提供指导,为有关钢纤维高强混凝凝土牛腿的设计提供借鉴,论文的主要成果如下:(1)本文首先通过介绍各个国家不同的牛腿设计标准,引出标准不同,结果差异显著的问题,再结合以我国实际工程中的问题,进行了合乎我国自身特点的试验设计,拟用剪跨比和钢纤维掺量两个控制变量进行一系列的对比研究。(2)在钢纤维体积掺量与剪跨比双控制变量的作用下,再对处于同一变量下不同水平的差异进行对比,本次试验中需要进行记录探究的数据有:应变的变化曲线、各级荷载下的最大裂缝宽度、裂缝的发展规律、开裂荷载以及极限荷载等的经验所得公式,着重探索处于剪跨比、钢纤维体积掺量所受到的不同影响。这些基于试验的结果表明:剪跨比是决定牛腿极限承载力和影响其破坏形态的主要因素,在剪跨比的不同水平因素控制作用下,对牛腿的影响从形态到承载力都有不同的表现(3)结合丁斌彦的牛腿理论数值公式,探求牛腿理论承载的推导过程,再结合钢纤维混凝土的特点,对原有的公式进行优化改进,并推导出符合高强度钢纤维牛腿的破坏规律的公式。