核废料安全处置是目前国际上研究的热点和焦点问题。由于核废料长期辐射产生热量,使得储存容器的主要材料——混凝土材料性能发生劣化、容器内部形成温度场并产生热应力,因而提高混凝土中高温后的耐久性、分析混凝土构件中高温时的温度场及热应力对研制储存容器具有十分重要的意义。作者通过正交试验明确了短钢纤维、超短钢纤维、聚丙烯纤维、粉煤灰对混凝土常温下、中高温后强度、韧性和抗渗性能的影响；利用最陡坡法,配制了具有较好抗渗性能的混凝土。对混凝土圆柱体在轴对称不稳定温度场中的内部温度分布情况进行了试验测试与数值模拟,并对圆筒构件在轴对称稳定温度场中的热应力进行了解析分析。在耐久性分析方面,利用正交试验设计,将作为影响因素的短、超短钢纤维和聚丙烯纤维、粉煤灰掺入到C50混凝土当中,通过极差分析和方差分析研究了其对混凝土的坍落度、常温下及在受热150℃后的抗压强度、抗渗高度、弯曲韧性、断裂能的影响。以受热150℃后的抗渗性能为主,利用最陡坡法对混凝土中因素的掺量做出调整,与钢纤维混凝土及高强混凝土进行了上述试验。经过比较,延长调优峰值试件与高强混凝土的受热时间,对二者的相对渗透系数做出了回归分析。在温度分析方面,通过布点对控制温度为100℃、120℃的烘箱中的混凝土圆柱体进行受热3、6、12小时的温度测试,得到了其内部温度和中心处升温速率的变化情况,并利用Ansys采取合理的温度加载方式,对同条件下混凝土圆柱体进行瞬态热分析,得到后并讨论了与试验相符的温度场、合位移分布情况。在受力分析方面,考虑了顶端和底端受热不一致,对圆筒在轴向温度有变化、表面温度为z任意函数情况下轴对称稳定温度场中的热应力进行了解析分析,得到了解析解的完整形式；利用指数函数和三角函数的性质,探讨了待定系数的解法；结合测温试验,通过Matlab给出了混凝土圆柱体的计算实例。通过以上研究得到：钢纤维对提高混凝土耐久性有明显的作用,短、超短钢纤维混杂效果良好；改善钢纤维的分散性及与基体粘结强度,会更好地增强混凝土的耐久性；受热时间较长后钢纤维高性能混凝土与高强混凝土的抗渗性能相当。