水泥混凝土作为一种重要的土工材料,被广泛地应用在道路、机场、大坝等工程建设领域,我国机场跑道90%左右的新建道面都采用水泥混凝土修建。水泥混凝土属于一种脆性材料,其抗变形能力较差,在飞机荷载的反复作用下,易使水泥混凝土板产生疲劳断裂,降低机场道面的运行安全。为提高机场水泥混凝土材料的抗变形能力,掺入适量的高性能纤维,可有效提高混凝土抗裂性能。论文以北京大兴国际机场建设项目为依托,在水泥混凝土中掺入改性聚酯纤维（FC）、聚乙烯醇纤维（PVA）、聚丙烯纤维（PP）制备出高性能纤维混凝土,通过室内疲劳试验、弯曲韧性试验和断裂性能试验对高性能纤维混凝土的疲劳特性进行试验研究,对比分析了三种高性能纤维混凝土的抗疲劳性能、弯曲韧性及抗裂性能。论文利用响应面优化设计法确定出基准混凝土最优配合比,同时得到超高强改性聚酯合成纤维（FC纤维）的最优掺量。对掺量为1.0kg/m3、1.2kg/m3、1.4kg/m3和1.6kg/m3的FC纤维混凝土进行静载试验,测试了高性能纤维对混凝土力学性能的影响。对掺量为1.4kg/m3改性聚酯纤维（FC）混凝土、2.6kg/m3聚乙烯醇纤维（PVA）混凝土和3.0kg/m3聚丙烯纤维（PP）混凝土进行室内小梁疲劳试验、弯曲韧性试验和三点加载切口梁断裂性能试验,综合分析了不同种类合成纤维混凝土的疲劳特性,得到的主要研究成果如下:（1）利用响应面设计法优化后的基准混凝土配合比,制得具有良好工作性能的纤维混凝土,制备出的混凝土小梁试件均满足规范中抗折强度不小于5MPa的设计要求。（2）根据静载强度试验结果得出:高性能纤维主要改善了混凝土的韧性,对提高混凝土的抗压承载力十分有限。（3）根据疲劳性能试验结果得出:三种高性能纤维都有效提高了混凝土疲劳寿命,其中FC纤维对混凝土疲劳寿命的提升效果最明显,其疲劳寿命约为素混凝土的2～3倍。（4）选用统计学方法对疲劳试验结果进行整理分析,证明了两参数Weibull分布可以很好的描述三种纤维混凝土的疲劳寿命分布规律;给出了三种纤维混凝土的平均寿命S-N曲线、考虑存活概率P的P-S-N曲线和疲劳方程,通过方程得到了三种纤维混凝土的疲劳极限强度,对比得出三种合成纤维提升混凝土抗疲劳性能的效果:FC>PVA>PP。（5）将FC纤维混凝土、PVA纤维混凝土、PP纤维混凝土的弯曲韧性指标和断裂性能指标与素混凝土进行对比分析:弯曲韧性值T150分别提升了125.8%、118.4%和87.1%,峰值强度fp分别提升了20.5%、18.8%和16.7%;断裂能fG分别提升87.1%、73.2%和55.6%,失稳断裂韧度KICun分别提升了45.1%、39.3%和31.5%。因此在试验选取纤维掺量下,得出了三种合成纤维的增韧、阻裂效果:FC>PVA>PP。（6）综合疲劳试验、弯曲韧性试验及断裂性能试验结果,FC纤维相比于机场道面常用PVA纤维及PP纤维,对混凝土抗疲劳性能提升显著,增韧、阻裂效果明显,适用于机场道面建设,可用于制备高耐久、长寿命机场道面纤维混凝土。（7）预计本论文研究成果对机场水泥混凝土道面结构设计、预测水泥混凝土道面的使用寿命具有参考价值,能进一步充实规范内容,对下一步规范的修订具有一定参考价值。