超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,简称UHPC)具有超高的力学性能以及优异的耐久性以及超高的韧性,在土木工程结构中具有广阔的应用前景。本文以UHPC梁为研究对象,采用试验研究,结合理论推导和有限元数值分析方法,对不同配筋条件下的UHPC梁的抗弯性能进行研究,本文的研究对于UHPC材料的工程应用和推广有着重要的科学意义。本文主要研究内容如下:1、本文设计和制作了6组不同配筋率的18根UHPC混凝土梁与2根C40钢筋混凝土梁,并利用电液伺服结构试验系统进行了两点对称加载试验。试验结果表明:(1)在一定的配筋率范围内,UHPC试验梁的抗弯承载力随着纵筋配筋率的增大而增加;(2)当超过了一定的配筋率,UHPC试验梁的抗弯极限承载力变化很小,其承载力与纵筋配筋率几乎无关;(3)UHPC试验梁的破坏特征与钢筋混凝土梁的破坏特性基本相一致。2、基于实测试验数据,进行了理论公式的推导:(1)建立了考虑梁受拉区塑性的UHPC梁的开裂弯矩公式,并与试验实测开裂弯矩进行了对比验证;(2)论证了《混凝土结构设计规范》的刚度计算公式不适用于UHPC梁的计算,建议UHPC梁的刚度计算采用《活性粉末混凝土结构技术规程》的刚度计算公式;(3)确立了UHPC梁的受压区混凝土应力分布等效为矩形的系数α与β值,并考虑受拉区混凝土的拉应力贡献,建立UHPC适筋梁的抗弯极限承载力公式,计算结果与试验实测值相吻合;(4)运用平截面假定获得UHPC梁的相对受压区高度界限系数,获得了UHPC超筋梁的抗弯极限承载力公式,并给出了UHPC梁纵向钢筋的界限配筋率计算公式。3、运用ABAQUS有限元软件对UHPC试验梁建模,研究混凝土与钢筋强度等级对UHPC试验梁梁抗弯性能的影响作用。分析计算表明:(1)有限元模型计算结果与UHPC梁试验实测值吻合较好;(2)对于不同强度等级的混凝土梁,在纵筋配筋率不变的条件下,UHPC混凝土梁的承载力比C40混凝土梁的高;(3)增大纵筋的强度等级,能提高UHPC混凝土梁的屈服弯矩与极限承载力。