鋼纖維混凝土可以看作為由混凝土基體和鋼纖維組成的二項復合材料,本文運用復合材料細觀力學中的剪滯法推導了材料受力時軸向和斜向鋼纖維的應力分布以及纖維和混凝土基體粘結界面中剪應力分布。根據(jù)短纖維在基體中取向的幾何模型,建立了鋼纖維在基體中分布的概率函數(shù)。在此基礎上,推出了鋼纖維單向分布和隨機分布兩種情況下鋼纖維混凝土的拉伸強度,并根據(jù)己有的界面粘結理論,推導出了    鋼纖維混凝土拉伸初裂強度和極限強度。纖維增強混凝土是以水泥漿、砂漿或混凝土為基材,以纖維為增強材料組成的一種復合材料。在水泥漿、砂漿或混凝土基體中摻入抗拉強度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維可以有效的限制在外力作用下水泥基料中裂縫的擴展。在受載初期,基體和纖維共同承受外力,而前者是外力的主要承受者;當基體開裂后,橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者卜5]。由于纖維的存在,從微觀機制上改良了基體的力學性能,并且可以實現(xiàn)按使用要求設計材料,從而使纖維混凝土成為一種重要的新型建筑材料,被廣泛的用于土木工程中。在工程實際中,常用的纖維有鋼纖維、石棉纖維、植物纖維、玻璃纖維、尼龍纖維、高密度聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、維尼綸纖維、丙綸纖維、晴綸纖維、碳纖維及開夫勒(Kvelar)纖維等。由于鋼纖維能成批生產(chǎn),價格便宜,施工方便,故近年來鋼纖維混凝土的研究和應用發(fā)展最快。

鋼纖維混凝土與普通混凝土相比,其主要優(yōu)點有:1.強度和重量的比值增大。2.抗拉強度和主要由主拉應力控制的抗剪、抗彎、抗扭強度明顯提高。3.變形性能明顯改善。4.抗收縮和徐變性能有所提高。5.抗裂和抗疲勞性能有較大改善。6.具有較好的物理耐久性和化學耐久性。隨著混凝土結構的應用范圍和規(guī)模的不斷擴大,開拓了許多承受疲勞的結構領域;另一方面,混凝土道路、橋梁等常規(guī)結構隨著交通運輸?shù)陌l(fā)展也正受到日益嚴重的疲勞作用?；炷两Y構的設計思想和方法也不斷改進,以可靠度為基礎的極限狀態(tài)設計方法逐步取代傳統(tǒng)的設計方法,其中疲勞極限作為一種重要的結構極限狀態(tài),也受到很大的重視。因此,對混凝土的疲勞特性和疲勞損傷機理的研究也逐漸深入。