高强度大流态超高性能纤维增强混凝土(Ultra high performance fiber reinforced concrete with high flowability,简称超高强度大流态UHPFRC)是一种强度超过190MPa,同时微型坍落度筒试验测得的扩展度在180mm以上的新型材料,该材料可在大跨度桥梁结构设计、施工中充分发挥其超高强、大流动度的优势。本文通过单轴拉伸试验和抗弯试验测试了不同钢纤维掺量超高强度大流态UHPFRC的受拉力学性能和变形性能;基于单根钢纤维拉拔试验研究了钢纤维与基体间的界面性能;通过声发射试验监测了单轴拉伸过程中的损伤参数变化;结合Weibull分布和损伤演变模型建立了超高强度大流态UHPFRC的单轴拉伸损伤本构关系。论文的主要工作与结论如下:(1)对不同钢纤维掺量的超高强度大流态UHPFRC进行了单轴直接拉伸试验,研究了钢纤维掺量对受拉向破坏现象和破坏过程的影响,对0%～5%钢纤维掺量的破坏现象和应力-应变全曲线进行分类。应力-应变曲线随钢纤维掺量增加由无下降段、应力骤降的应变软化特征逐渐向应变硬化特征转化,并通过分段式曲线方程建立了无量纲化应力-应变曲线的本构方程。(2)钢纤维的掺入显著提高了超高强度大流态UHPFRC的抗拉性能,其初裂应变、峰值应变、初裂应力、峰值应力均随钢纤维掺量的增加而增大。钢纤维掺量增至5%时,初裂应变、峰值应变、初裂应力、峰值应力相比基体分别增大了2.8倍、22倍、3.6倍、4.4倍。通过钢纤维拉拔试验研究了不同埋深和倾角对钢纤维与基体界面性能的影响,在试验结果的基础上基于复合材料理论得到了峰值强度的理论值,与实测值吻合良好,误差低于8%。(3)基于Weibull分布建立了单轴拉伸应力-应变曲线上升段损伤本构关系。通过声发射损伤监测技术测试了受拉全过程材料内部累积计数、累积能量的演变规律,累积计数、累积能量在初裂应变附近时均有明显突变,呈现先缓慢增加后迅速增大,最后平稳增加的趋势。基于声发射试验结果建立了声发射损伤模型,并通过该损伤模型建立了应力-应变曲线下降段的损伤本构关系。(4)通过四点抗弯试验研究了不同钢纤维掺量超高强度大流态UHPFRC的受弯力学性能和变形性能。随着钢纤维用量增加,抗弯强度、弯曲韧性、折压比、拉压比均显著增大,钢纤维掺量5%时与未掺钢纤维相比分别增大了3.2倍、23倍、5.9倍、2.0倍,而抗弯强度约为抗拉强度的3倍始终保持不变。