超高性能混凝土（UHPC）是一种具有优异性能的水泥基复合材料,但具有成本高、收缩大的缺点,已有研究证明把粗骨料加入到UHPC中可以有效降低成本和收缩开裂,同时还能保持较高的力学性能。本文以粗骨料的种类、掺量和钢纤维的形状为试验变量,分析粗骨料和钢纤维对UHPC-CA工作性能、力学性能和收缩性能的影响。本文的主要研究内容和取得的成果如下:（1）基于坍落度和扩展度试验,发现加入粗骨料和改变钢纤维形状都会使UHPC的流动性下降。增加粗骨料掺量会显著降低UHPC-CA得到流动性,粗骨料掺量从10%开始,每提高5%,坍落度降低26%,扩展度降低11%;在相同粗骨料掺量下,改变粗骨料的种类可以改善UHPC-CA的流动性,当粗骨料从碎石变为卵石后,UHPC-CA的流动性提升了11%;而当钢纤维形状从平直型到端钩型再到波纹型,会使UHPC-CA的流动性平均降低6%左右;当粗骨料掺量超过20%之后,UHPC-CA的坍落度小于100mm、扩展度小于200mm,流动性很差,不利于施工,建议粗骨料掺量不超过20%。（2）通过基本力学试验,发现增加粗骨料掺量提高了UHPC-CA的抗压强度和劈裂抗拉强度,但降低了抗折强度。当粗骨料掺量小于15%时,UHPC-CA的抗压强度和劈裂抗拉强度都随掺量的增加而增大,而粗骨料掺量超过15%时,UHPC-CA的抗压强度和劈裂抗拉强度都随掺量的增加而减小,在粗骨料掺量为15%时,UHPC-CA获得了最高的抗压强度和劈裂抗拉强度,分别为156.67MPa和11.62MPa;UHPC-CA的抗折强度随着粗骨料掺量的增大不断减小,在掺量为0%时取得最大值为17.05MPa;在15%相同粗骨料掺量下,粗骨料由碎石换成卵石可以提高UHPC-CA6.20%的劈裂抗拉强度,但会降低3.10%的抗压强度和2.30%的抗折强度;以碎石粗骨料UHPC-CA为例,使用端钩型和波纹型的钢纤维较直线型钢纤维最大可以提高3.80%的劈裂抗拉强度和10.26%的抗折强度,却会降低2.99%的抗压强度。通过对试验结果进行拟合,发现粗骨料的骨架增强效应主要影响了抗压强度,而钢纤维增韧效应则主要影响了抗折强度。（3）粗骨料掺量对抑制UHPC-CA的收缩效果显著,与没有粗骨料的UHPC相比,掺量为20%的UHPC-CA时,自收缩率下降了21.75%,总收缩率下降了28.12%,同时还发现粗骨料掺量从0%增加到20%,会使UHPC-CA自收缩在总收缩中的比例由70%提升到90%;改变粗骨料的种类可以降低UHPC-CA4.47%左右的自收缩率;改变钢纤维形状可以降低4%左右的自收缩率和39.91%的干燥收缩率。（4）通过将不同粗骨料掺量的UHPC-CA自收缩应变实测值,与6种国内外常用的混凝土收缩预测模型计算得出的理论值进行对比分析,发现GL 2000收缩预测模型与UHPC-CA的自收缩实测数据较吻合;进而根据不同粗骨料掺量的UHPC-CA自收缩试验结果,对GL 2000收缩预测模型进行修正,引入粗骨料掺量对自收缩应变影响系数ω=-1.2356+1.3237,建立适用于UHPC-CA的自收缩应变理论计算模型εsh-ω=ωεshωεshuβ（RH）β（t）。基于上述研究成果,制备出了扩展度不小于250mm,抗压强度不低于150MPa,抗折强度不低于15MPa,120d总收缩不超过800με的粗骨料超高性能混凝土。其中,15%掺量的UHPC-CA,较无粗骨料的UHPC,抗压强度提高了14.5%,劈裂强度提高了34.7%,自收缩降低了13.69%,总收缩降低了15.58%。