随着国家“一带一路”战略的深入推进、基础设施建设的不断加强,纤维混凝土作为新生代复合材料,正逐步取代传统混凝土成为土木工程中应用广泛的材料之一,并成为水泥基复合材料领域的研究热点。纤维混凝土弹塑性损伤本构关系研究,是力学与材料科学的交叉与结合,也是21世纪的前沿研究领域。一是由于它涉及土木工程的安全性,事关重大;二是由于其机理复杂,富有挑战性;三是由于土木工程向信息化和智能化方向发展,其中包括设计、建造、保养、退化、修复和破坏,主要的挑战是力学、材料与计算机的综合应用。本文依托国家自然科学基金青年科学基金项目“钢-聚丙烯混杂纤维混凝土弹塑性损伤本构关系研究”（项目编号:51608397）,在课题组前期工作的基础上,借鉴已有研究成果,采用试验研究、理论分析与数值模拟相结合的方法,对钢-聚丙烯混杂纤维混凝土（Hybrid Steel-Polypropylene Fiber Reinforced Concrete,简称HFRC）弹塑性随机损伤本构关系进行了系统的研究,建立了弹塑性随机损伤本构模型,提出了相应的数值算法,主要工作及成果如下:（1）考虑围压、钢纤维掺量及长径比、聚丙烯纤维掺量及长径比等因素,设计制作120个圆柱体试件,进行常规三轴循环受压试验,采用声发射技术实时监测试件的受压过程,结合SEM电镜扫描结果,研究HFRC循环受压行为和损伤行为,分析破坏形态、应力-应变全曲线、塑性变形、性能退化等。结果表明:围压的施加与纤维的掺入,提高了HFRC的强度、韧性,降低了损伤演化程度,其中,立方体抗压强度随着钢纤维的掺入最大提升了23.1%、随着聚丙烯的掺入则约有最大4.9%幅度的降低;轴向峰值应变随着钢纤维的掺入略有提高,相同围压下,最大提高幅度在24.4%左右;围压与钢纤维桥接作用、钢纤维桥接作用与损伤类型、损伤类型与材料弹性常数演化两两之间存在耦合作用;低围压下钢纤维桥接作用大;钢纤维对张拉型裂纹的桥接作用强于对剪切裂纹的;在相同损伤状态下,HFRC剪切模量的退化程度比杨氏模量的高。（2）基于常规三轴循环受压试验数据、声发射损伤监测信息以及SEM电镜扫描结果,考虑围压作用、纤维桥接作用及其二者之间的耦合作用,阐明了围压的约束作用、纤维的桥接作用对HFRC的多轴强度、横向变形、塑性变形以及刚度退化等特性的影响规律,建立了HFRC在围压主动约束作用下的多轴强度模型,提出了HFRC损伤演化方程和循环加载轴向应力-轴向应变关系全曲线数学方程。（3）基于热力学基本原理、弹塑性理论以及混凝土随机损伤力学的理论框架,考虑钢纤维的随机分布、随机取向、拔出滑移耗能,聚丙烯纤维断裂耗能,以及围压约束等机制,阐明了HFRC的塑性硬化规律、损伤演化规律,提出了HFRC在有效应力空间中的硬化准则与损伤准则,在此基础上建立了HFRC弹塑性随机损伤本构模型,模型参数物理意义明确、普适性强,能合理地表征HFRC材料在复杂应力作用下的本构及损伤行为。（4）基于ABAQUS平台,对所建立的HFRC弹塑性随机损伤本构模型进行数值实现,在传统回映算法的基础上,提出了半隐式的优化回映算法,明显提高了计算效率与鲁棒性;推导了应力正负分解投影算子的闭式解,提出了先验性的余子式判别法,对应力张量进行分类,有效避免了计算机在计算张量特征向量时产生奇异解,减小了计算成本。经已有文献数据验证表明,HFRC弹塑性随机损伤本构模型的预测精度较高,可用于HFRC结构构件有限元分析和设计计算。最后,在总结全文的基础上,对本课题的后续研究提出了建议。