UHPC破坏过程是多尺度的,利用多尺度纤维协同增强可以达到更优异的效果,并且钢纤维的排布方向若不与试件受到荷载时的主拉应力平行时,纤维对UHPC力学性能增强效果不能得到充分发挥。所以本研究旨在利用微细纤维与定向长纤维多尺度协同增强UHPC的准静态、动态力学性能,并探究纤维协同增强机制。研究了微细纤维对砂浆基体、掺随机排布长纤维UHPC的力学性能增强效果影响,由于微细纤维大量掺入会显著降低UHPC的流动性,微细纤维最佳体积掺量为1.5%。微细纤维单独掺入砂浆基体时,基体的抗压强度和抗折强度分别提高了19%和41%,当微细纤维与随机分布长纤维混杂时对UHPC的准静态力学性能抗压强度、抗弯强度、韧性、抗拉强度最大提高了16%、32%、41%、43%。通过纤维拔出试验,定量研究了UHPC中微细纤维含量对纤维-基体粘结的影响,并采用显微观察的方法研究了纤维与基体的界面,微细纤维增强了长纤维抵抗拔出的能力,增强了纤维-基体界面以及拔出过程中的摩擦粘结。探究了微细纤维与定向长纤维混杂时对UHPC的准静态力学性能的增强效果,由于微细纤维大量掺入会降低纤维取向系数,微细纤维的最佳体积掺量为1.5%,相比于未掺微细纤维且长纤维随机取向试件抗压强度、抗弯强度、韧性、抗拉强度分别最大提高了25%、78%、55%、63%。通过声发射监测试件弯折全过程证明掺了微细纤维的试件的微裂纹数量会降低,定向处理不仅提高了纤维对力的传播效率,也会延缓纤维脱粘、拔出过程,总体上微细纤维与定向长纤维混杂时试件承受荷载时体现了更高的强度与韧性。研究了不同冲击速度对三个试验组进行动态抗冲击测试,UHPC表现出很强的应变率敏感性,随着应变率的提高,UHPC的抗冲击强度、能量吸收值最高可增大31%和61%;在相同等级应变率下,纤维取向与主拉应力方向平行的试件具有更强的抗冲击破坏能力,掺入微细纤维且纤维定向的试验组在受到冲击荷载时的破坏程度最小,即抗冲击破坏能力最好;相比于未掺微细纤维且随机取向的对照组,微细纤维与定向长纤维协同增强UHPC试验组最高可提高动态抗冲击强度和能量吸收值48.5%和54.8%。纤维定向分布的试件动态增长因子低于纤维随机取向试件,微细纤维掺入也会降低UHPC的应变率敏感性。