混凝土作为最通用的建筑材料被广泛应用于水利工程建设中,但混凝土自身存在的易开裂、抗拉强度低以及韧性差等缺陷限制了其在大型水工结构中的应用和发展。而玄武岩纤维混凝土作为一种新型材料,具有韧性好、强度高以及稳定性好等优势可有效抑制裂缝的产生和发展。因此,开展玄武岩纤维增强混凝土抗裂性能研究对混凝土结构防止裂缝及提高耐久性具有重大实践意义。本文通过试验、电镜扫描以及数值模拟相结合的方法对玄武岩纤维增强混凝土断裂性能进行了分析与研究,以期能够系统的阐释玄武岩纤维对混凝土的增韧增强机理。主要结论如下:(1)本文开展了玄武岩纤维混凝土抗压、劈拉、抗弯等基本力学试验,并通过电镜扫描观察其微观结构,经分析与比较,得出掺入长度为6mm,掺量为2‰的玄武岩纤维能够较好的增强混凝土的力学性能。(2)分析了玄武岩纤维混凝土断裂力学性能试验结果,得出各断裂参数的计算值,并绘制不同纤维掺量的混凝土P-CMOD曲线,结果表明玄武岩纤维可提升混凝土材料的峰值荷载和韧性。(3)本文提出了适用于纤维混凝土力学性能的细观损伤力学模型,将玄武岩纤维混凝土基本力学性能的试验与数值模拟结果进行对比与分析,以验证模型的可行性;通过该模型探究骨料体积比对玄武岩纤维混凝土试件的影响;采用回归分析方法定量描述纤维掺量和纤维长度对混凝土力学性能的影响;基于能量释放的尺寸效应理论对玄武岩纤维混凝土基本力学性能的尺寸效应进行分析,并获取了相应的尺寸效应律拟合曲线。(4)对三点弯曲梁数值模拟结果与试验结果进行对比与分析,不同工况计算结果曲线的相关系数均在0.95以上;并运用该模型模拟玄武岩纤维混凝土的尺寸效应在断裂力学上的行为特征,P-CMOD曲线随着试件尺寸的增大而增大。