工程实际中,承受交变荷载的钢筋混凝土结构越来越多,其疲劳性能一直备受关注。随着工程结构向高强、轻质方向发展,势必对钢筋和混凝土的强度提出更高要求。目前,高强钢筋和混凝土已普遍应用于工程中,但由于高强混凝土结构延性差,脆性特征明显,在循环荷载作用下疲劳问题更加突出,不少学者提出将钢纤维加入高强混凝土结构中以提高其整体刚度和韧性。由于国内外对高强钢筋钢纤维混凝土结构疲劳性能的研究还比较少,同时现行规范也缺乏其疲劳性能的计算方法和设计规定,因此,本文制作了5根HRB500级高强钢筋钢纤维混凝土梁,其混凝土强度等级为CF60,梁长1200mm,截面尺寸120mm×200mm,纵筋配筋率0.94%。其中1根梁做静载试验,其余4根梁进行等幅疲劳试验,应力水平分别为0.5、0.6、0.7、0.8,重点研究应力水平对梁裂缝、挠度、应变、刚度及疲劳寿命等的影响,主要结论如下:(1)静载和疲劳荷载下高强钢筋钢纤维混凝土梁的试验过程和破坏形态差异显著。静载荷载下梁的延性较好,破坏前有明显征兆;疲劳荷载下梁为脆性破坏,但钢纤维的加入有效抑制了裂缝发展,提高梁截面的抗弯刚度,改善梁的破坏形态。(2)随着应力水平的提高,高强钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳寿命和疲劳强度显著下降,破坏过程和形态相似,呈现明显的三阶段规律:前期发展迅速,增幅较大,一般在1万次疲劳循环之前;中期疲劳特征值稳定均匀增加,增幅减缓,持续时间最长,约占整个疲劳寿命的80%左右,后期疲劳特征值达到临界值,突然发生失稳破坏。(3)以粘结-滑移理论为基础,提出了静载和疲劳荷载下高强钢筋钢纤维混凝土梁裂缝宽度的计算公式;根据累积残余应变与循环次数双曲线的线性相关,提出了高强钢筋钢纤维混凝土梁受压区混凝土累积残余应变的计算方法。(4)通过对试验数据的拟合,得到高强钢筋钢纤维混凝土梁S与lgN的疲劳寿命曲线。同时,结合刚度损伤量分数值D,预测高强钢筋钢纤维混凝土梁的疲劳寿命,为高强钢筋钢纤维混凝土梁疲劳设计提供依据。