钢纤维混凝土可以看作为由混凝土基体和钢纤维组成的二项复合材料,本文运用复合材料细观力学中的剪滞法推导了材料受力时轴向和斜向钢纤维的应力分布以及纤维和混凝土基体粘结界面中剪应力分布。根据短纤维在基体中取向的几何模型,建立了钢纤维在基体中分布的概率函数。在此基础上,推出了钢纤维单向分布和随机分布两种情况下钢纤维混凝土的拉伸强度,并根据己有的界面粘结理论,推导出了    钢纤维混凝土拉伸初裂强度和极限强度。纤维增强混凝土是以水泥浆、砂浆或混凝土为基材,以纤维为增强材料组成的一种复合材料。在水泥浆、砂浆或混凝土基体中掺入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维可以有效的限制在外力作用下水泥基料中裂缝的扩展。在受载初期,基体和纤维共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;当基体开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者卜5]。由于纤维的存在,从微观机制上改良了基体的力学性能,并且可以实现按使用要求设计材料,从而使纤维混凝土成为一种重要的新型建筑材料,被广泛的用于土木工程中。在工程实际中,常用的纤维有钢纤维、石棉纤维、植物纤维、玻璃纤维、尼龙纤维、高密度聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、维尼纶纤维、丙纶纤维、晴纶纤维、碳纤维及开夫勒(Kvelar)纤维等。由于钢纤维能成批生产,价格便宜,施工方便,故近年来钢纤维混凝土的研究和应用发展最快。

钢纤维混凝土与普通混凝土相比,其主要优点有:1.强度和重量的比值增大。2.抗拉强度和主要由主拉应力控制的抗剪、抗弯、抗扭强度明显提高。3.变形性能明显改善。4.抗收缩和徐变性能有所提高。5.抗裂和抗疲劳性能有较大改善。6.具有较好的物理耐久性和化学耐久性。随着混凝土结构的应用范围和规模的不断扩大,开拓了许多承受疲劳的结构领域;另一方面,混凝土道路、桥梁等常规结构随着交通运输的发展也正受到日益严重的疲劳作用。混凝土结构的设计思想和方法也不断改进,以可靠度为基础的极限状态设计方法逐步取代传统的设计方法,其中疲劳极限作为一种重要的结构极限状态,也受到很大的重视。因此,对混凝土的疲劳特性和疲劳损伤机理的研究也逐渐深入。