钢纤维混凝土是应用最广泛的建筑材料之一,钢纤维混凝土中使用的钢纤维具有很高的抗拉强度,钢纤维和混凝土的相互作用弥补了混凝土抗拉强度低、韧性差的缺点。目前对于钢纤维混凝土的研究多是将钢纤维混凝土当成一个宏观整体来研究的,且对钢纤维和混凝土之间的相互作用研究的较少。本文通过数值模拟手段,研究了钢纤维对水泥基复合材料的阻裂机理以及钢纤维和水泥基复合材料之间的相互作用,为钢纤维混凝土的应用提供了一定的理论依据。研究内容及结果如下:（1）基于粘聚力模型对水泥基复合材料中的单根钢纤维从完全粘结到拔出的整个过程进行了数值仿真。分析了钢纤维粘结长度、拉拔力方向等因素对极限拉拔力的影响。得到了钢纤维的拉拔脱粘曲线。（2）基于钢纤维拉拔脱粘曲线,换算了数值仿真时钢纤维的本构模型,得到了一种钢纤维的失效模型（FPFM）。用该模型（FPFM）来模拟钢纤维与水泥基复合材料之间的粘结滑移,可避免大量的界面接触计算,大大节省了计算资源,为复杂结构的钢纤维增强水泥基复合材料的数值仿真提供了一种有效途径。（3）通过Python生成了二维三点弯构件中随机分布的钢纤维,结合FPFM和扩展有限元进行仿真,研究了裂缝的产生、扩展的整个过程,通过裂纹曲折系数、断裂能等断裂参数以及水泥基复合材料受拉损伤情况等,分析了钢纤维对水泥基复合材料的阻裂作用以及钢纤维对水泥基复合材料裂纹形态的影响。（4）通过Python生成了三维三点弯构件中随机分布的钢纤维,结合FPFM和扩展有限元进行仿真。分析了钢纤维体积率和钢纤维位置对水泥基复合材料阻裂作用的影响,研究了钢纤维在整个仿真过程中的应力变化。1.5%体积率的钢纤维综合性能最好,构件中部受拉区的钢纤维的阻裂作用最好。（5）设计了带I型缺口的钢纤维增强水泥基复合材料构件进行三点弯实验,将实验结果与仿真结果进行对比分析,验证了本文所提出的数值计算方法和FPFM的合理性。