本文提出了改善超高性能混凝土(UHPC)抗拉性能的措施，一方面通过磷酸锌改性钢纤维表面来改善纤维-基体界面粘接性能，另一方面通过纤维定向来实现纤维取向的定向化，并进一步提升UHPC特定方向的抗拉性能。为了观测上述纤维处理的效果，本文采用图像分析以及扫描电镜-能谱分析。同时，本文通过抗折试验、直拉试验研究了上述两种纤维处理对(配筋)UHPC抗拉性能的影响，另一方面也研究了不同配筋率、钢丝网对配筋UHPC抗拉性能的影响。最后，本文基于单裂缝本构模型，加入了基于Gauss过程的空间强度随机分布模型，并尝试预测UHPC的受拉本构关系。本论文做出的关键工作及得出的关键结论如下：
　　(1)本文提出采用振动作用改善纤维定向效果，试验现象和图像分析表明：振动作用能够有效帮助纤维定向浇筑过程，纤维定向浇筑对UHPC的纤维取向和分布的均匀性均有显著影响。
　　(2)磷酸锌被用于修饰钢纤维表面来得到改性钢纤维，SEM-EDX分析表明：磷酸锌改性钢纤维从物理和化学两个层面上改善了纤维-基体界面的粘接性能，并导致纤维-基体界面的化学粘接作用下降，摩擦粘接作用上升。
　　(3)抗折试验和轴拉试验结果表明，磷酸锌改性对UHPC和配筋UHPC开裂前的抗拉性能没有显著影响，但对开裂后的极限承载力和延性有显著提升。纤维定向对UHPC及配筋UHPC的开裂行为影响，并且能够同时提升UHPC和配筋UHPC的开裂荷载、极限荷载以及延性。
　　(4)不同配筋率的配筋UHPC的轴拉试验结果表明，随着配筋率的提升，配筋UHPC开裂后的刚度、极限承载力、延性以及耐久性均会提升，并发现配筋会导致UHPC的名义极限抗拉强度值与素UHPC的极限抗拉强度有显著差异。
　　(5)配筋UHPC(带钢丝网)的轴拉试验结果表明，钢丝网加入配筋UHPC会显著提升配筋UHPC的初裂荷载，但也会降低配筋UHPC的延性，同时在软化阶段加入钢丝网的配筋UHPC表现出动态或者“拟动态”的破坏特征。
　　(6)通过建立和分析基于随机分布的UHPC受力模型可以发现，空间强度随机分布的相关参数会影响UHPC应变硬化过程的裂缝分布特点。借助该模型，理论上能够精准地预测UHPC的抗拉本构关系。