钢纤维混凝土具有优异的物理力学性能,已在土木工程等领域得到了广泛应用。迄今为止,国内外对平直和单端钩（3D）钢纤维增强混凝土的研究已取得了较大进展,但多端钩（4D和5D）钢纤维增强混凝土的研究还处在初级阶段。因此,依托国家自然科学基金-河南联合基金重点项目（U1704254）,本文分别进行了多端钩钢纤维与水泥砂浆粘结、多端钩钢纤维混凝土轴拉应力-应变本构关系、轴拉应力-裂缝宽度本构关系和梁受弯性能试验,系统分析了钢纤维弯钩数量、钢纤维体积分数、钢纤维长径比和混凝土强度的影响。主要内容如下:（1）基于近端锚固和远端锚固的边界条件,建立了平直钢纤维拉拔力学模型。为反映钢纤维弯钩段机械锚固力、弯钩拉直段残余摩擦力和平直段摩擦力,根据钢纤维塑性铰曲率降低程度,提出了曲率变化率R的计算方法;修正了钢纤维圆形截面受弯梁弹塑性分析方程,提出了原始曲线与标准化曲线的面积转换规则（Area Conversion Rule,ACR）,并运用微分法和换元积分法予以证明;基于能量守恒定律、修正的钢纤维受弯梁弹塑性分析方程、面积转换规则和修正的摩擦滑轮模型,分别建立了单个塑性铰钢纤维冷拉作用力(FPH)以及具有n个塑性铰钢纤维机械锚固力的计算公式,得到了钢纤维弯钩拉直段残余摩擦力和平直段摩擦力,最终建立了具有n个塑性铰多端钩钢纤维的拉拔力学模型。（2）基于单根钢纤维与基体粘结机理,提出了考虑多因素影响的钢纤维混凝土抗拉（劈裂抗拉和轴心抗拉）强度计算公式和钢纤维混凝土四段式轴拉应力-应变本构关系模型。（3）考虑钢纤维埋入角度、钢纤维埋入长度和混凝土裂缝宽度的影响,提出了钢纤维混凝土轴拉应力-裂缝宽度本构关系的DAM（Diverse Angle-length-width Model）模型和钢纤维混凝土轴拉应力-裂缝宽度试验方法。（4）基于非线性铰模型、多线性应力-裂缝宽度本构关系和修正的换元积分法,建立了钢纤维混凝土切口梁受弯全过程分析的解析解,利用反分析法得到了钢纤维混凝土多线性应力-裂缝宽度本构关系;考虑钢纤维弯钩数量、钢纤维体积分数、钢纤维长径比、钢纤维屈服强度和混凝土强度的影响,将多线性应力-裂缝宽度本构关系转化成多项式形式;最后,基于建立的多线性和多项式形式钢纤维混凝土应力-裂缝宽度本构关系,提出了钢纤维混凝土梁残余弯拉强度的理论计算方法和半理论半经验计算方法。