钢纤维混凝土与普通混凝土相比，其基本力学特性显著改善，在工程中得到广泛的应用。为有效利用钢纤维混凝土，通过理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法对钢纤维混凝土的热学、力学性能进行了系统的研究。重点研究了钢纤维混凝土的热力学性能及应用。 对钢纤维混凝土的抗压强度、抗弯强度、弹性模量和断裂能等进行了系列试验研究。结果表明：钢纤维混凝土立方体的抗压强度、抗弯强度随着钢纤维掺量的增加而增大。在钢纤维掺量不变的情况下，钢纤维混凝土的抗压弹性模量会随着龄期的增加而提高。从断裂能研究的角度，钢纤维对混凝土的阻裂作用很明显。 通过钢纤维混凝土早期水化热温度和应力的试验和数值分析研究，得到了不同掺量钢纤维混凝土的水化热温度及应力时程曲线，给出了钢纤维混凝土的热传导率与钢纤维掺量的关系。结果表明钢纤维混凝土的最高升温随钢纤维的掺量的增加有所增大。根据热传导理论，得出钢纤维混凝土的导温性能好于普通混凝土。特别是在混凝土成型的早期传热快，可以减小混凝土中的温度梯度，有助于降低混凝土结构中的温度应力。同时由于钢纤维的阻滞作用，后期强度高，可以抵抗温度收缩。从而可以有效地解决大体积混凝土的表面开裂问题。 在实际工程中，对泵站流道结构中的关键部位采用钢纤维砼与普通砼的复合结构，采用三维有限元方法对其进行了应力和变形的仿真分析，并在计算模型中考虑了钢纤维混凝土热性能的改善对结构温度应力的影响作用。模拟流道的施工过程以及多种设计工况，考虑混凝土及钢纤维混凝土材料参数的时变性，找出泵站流道在温度荷载及结构荷载的作用下的受力特点。根据数值模拟结果，对流道在不同部位采用不同的混凝土和钢纤维混凝土，以达到有效地控制混凝土开裂并充分优化结构断面的目的，从而解决流道这种复杂的空间结构在施工过程中出现裂缝的问题。此外，还提出了钢纤维混凝土与普通混凝土复合结构的施工新工艺及相应的流程和措施，实践证明所提出的施工工艺行之有效。