超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete,UHPC）具有超高的抗压强度和优异的耐久性,多掺钢纤维以增强增韧、克服脆性,故其也具有较好的抗拉性能。单轴拉伸（轴拉）试验是探究UHPC抗拉性能及本构关系最有效的方法,但当前研究中的轴拉试验方法不统一,且试验成功率良莠不齐,影响了试验结果的可比性,阻碍了对UHPC抗拉性能的研究和交流。本文首先针对现有轴拉试验方法存在的试件拉应力分布不均匀和试验操作不简便的问题,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,设计了一种新型提拉式轴拉优化试件及相应的轴拉试验方法;随后利用该方法研究了钢纤维体积率和形状对UHPC抗拉性能的影响,最后基于试验数据提出了UHPC轴拉本构模型。本文完成的主要研究工作和取得的主要结论如下:（1）提出了单元位置-应力曲线、应力均匀系数η和等应力区相对长度γ三个应力均匀性指标,用于间接评价轴拉试验的成功率。通过数值模拟的方法,系统分析了轴拉试验的试件类型（无缺口、有缺口、狗骨型）、试件尺寸、连接方式（面内夹持式、面外夹持式、粘贴式、内埋式）和局部加强方式（刚性加强、柔性加强、内嵌式加强）对试验成功率的影响。结果表明,各类轴拉试件中弧形狗骨试件最佳;面内夹持式连接装置的连接最为可靠,但会加剧试件的应力集中效应;柔性加强（粘贴碳纤维布）方法能有效改善面内夹持方式引发的附加应力集中,提高试验成功率。（2）在综合比较现有的轴拉试验方法优缺点的基础上,设计了一种新型提拉式轴拉优化试件,并提出了相应的轴拉试验方法。试验研究证实了,在钢纤维体积率大于2.0%时,试件局部加强处理后,成功率达到97%,高于现有试验方法。并且主裂缝大多位于试件等截面区中部,试验成功率高且便于观测裂纹。（3）采用本文提出的轴拉优化试验方法,对3种形状、2种体积率的6组UHPC开展轴拉试验。结果表明,钢纤维体积率为2.0%～3.0%时,UHPC轴拉试件破坏形态表现出明显的假性应变硬化特征;钢纤维形状相同时,随着钢纤维体积率的增大,UHPC的初裂强度、初裂应变、抗拉强度以及峰值拉应变均有所提升;对比不同纤维形状的影响,端钩型钢纤维对UHPC抗拉性能指标的增强效果最佳,波纹型次之,平直型最弱。（4）基于UHPC轴拉应力-应变曲线试验数据,采用塑性损伤理论建立了不同钢纤维体积率和形状UHPC的轴拉本构关系,与实测曲线吻合良好。对本构方程进行分析,发现纤维形状相同时,纤维体积率越大,本构方程的控制系数n值越小,本构曲线线性上升段越陡,应变硬化段越显著,试件多裂纹现象越明显,假性应变硬化现象越显著;当体积率相同时,对比不同纤维形状UHPC的本构曲线,平直型纤维对应的本构方程控制系数n值最大、波纹型的次之、端钩型的最小。端钩型纤维UHPC的本构曲线线性上升段最陡,试件多裂纹现象最明显,表明其增强效果最佳。两种异型纤维UHPC的下降段曲线均较为平缓,说明异型纤维的增韧效果优于平直型纤维。