超高性能混凝土(UHPC)是一种新型水泥基复合材料，与传统混凝土相比具有优异的力学性能，包括极高的抗压强度，掺入纤维后材料的抗拉性能、韧性显著提高，且具有优良的抗疲劳、抗冲击性能;另外，UHPC材料内部致密，耐久性极佳，因此在建筑材料领域具有广阔的应用前景。目前，UHPC在制备方面难以摆脱对硅粉的依赖。由于硅粉来源少，且质量不易控制，给实际工程应用带来困难。在应用方面，构件在搭配使用UHPC和高强钢筋时的力学性能也缺乏研究。本文针对上述问题进行了系统研究，具体内容如下:　　通过试验成功制备了不掺硅粉的新型超高性能混凝土，即超细水泥活性粉末混凝土（SC-RPC），并研究了水胶比、砂胶比、外加剂掺量、骨料粒径范围、普通水泥、掺合料及材料中的膨胀组分对SC-RPC砂浆体抗压强度、空隙率、拌合物流动度的影响。试验结果表明:材料中不含膨胀组分时，超细水泥可单独作为粉料制备SC-RPC;混掺30％粒化高炉矿渣粉、10％粉煤灰后材料抗压强度最佳，拌合物流动度大，且经济性较好;采用普通水泥取代部分超细水泥导致材料空隙率增大，降低了强度;可针对工程需要筛分出粒径范围合适的普通河砂制备SC-RPC;建议使用适量消泡剂增加材料密实度。使用膨胀型超细水泥可制备出低收缩的UHPC，且可通过调整掺合料掺量改善材料抗压强度和流动性，用普通水泥取代大部分超细水泥后，材料的性能仍有保证，且更加经济。在试验基础上建立了水胶比、空隙率双因素控制的SC-RPC砂浆体抗压强度预测模型，并给出掺入纤维后材料抗压强度的计算方法。　　试验研究不同养护条件对UHPC抗压强度的影响，通过受压、受弯、拉伸试验对SC-RPC的力学性能进行研究，并分析了UHPC材料的破坏机理。通过XRD分析、IR分析、SEM分析、EDXA分析、TG-DTG-DSC分析方法及压汞法试验研究SC-RPC的水化过程、产物与微观结构。SC-RPC材料抗压强度与砂浆体孔结构分析结果对比发现，高温养护下材料的抗压强度比常温养护明显提高;SC-RPC立方体试块抗压强度越高，对应的SC-RPC砂浆体在孔径小于50nm区间内的孔容积越小;孔体积测试结果偏离实际情况可能由样品制备时冲击力下产生的裂缝所致;高温养护的SC-RPC砂浆体试样的总孔比表面积明显低于常温养护的试样。结合试验结果与相关资料可知，新型UHPC优异的力学性能和耐久性取决于材料的密实程度、水化C-S-H凝胶的生成量和孔隙大小与分布。　　将SC-RPC用于构件生产，结合实际情况在试验研究的基础上对材料配合比进行调整，以满足不同UHPC构件的生产要求。阐明了生产过程中SC-RPC拌合物搅拌、浇筑及构件养护的具体步骤。　　为充分发挥材料性能，将UHPC和高强钢筋进行搭配，设计和浇筑了4根矩形梁和2根T形梁，对高强钢筋UHPC梁进行受弯性能试验，总结了高强钢筋UHPC梁的荷载—挠度变化规律，并研究了不同尺寸、不同配筋率下梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、刚度、裂缝宽度。试验结果表明，钢纤维增韧的高强钢筋UHPC梁具有很好的控制裂缝扩展能力。在合理配筋率范围内，构件延性极佳。缺乏箍筋且构件存在缺陷可导致高强钢筋UHPC梁出现斜拉破坏。跨中截面沿高度的应变分布表明梁的截面应变符合平截面假定。采用理论计算和等效简化计算方法得到的正截面承载力基本相同，若不考虑钢筋强化段的影响，计算结果更为保守。对高强钢筋UHPC梁开裂弯矩、短期刚度、裂缝宽度及相应的计算方法进行了分析。以《混凝土结构设计规范》为基础，根据试验结果回归出高强钢筋UHPC梁开裂弯矩的截面抵抗矩塑性影响系数表达式，确定了高强钢筋UHPC梁的钢筋应变不均匀系数、开裂截面内力臂系数和平均综合应变系数，从而得出高强钢筋UHPC梁短期刚度的计算公式，并按钢纤维混凝土计算方法对梁的短期刚度进行了修正计算和对比分析。另外，给出了裂缝宽度的修正计算公式。