混凝土作为最大宗的人造材料之一，对于推动社会进步和经济发展具有积极效应。当前，民用建筑及军事工程正面临严酷服役环境和极端载荷作用的双重考验。本项目聚焦于强化混凝土结构抗震、防爆、耐冲击性能的工程背景，以5种碳纳米管-碳纤维跨尺度增强体（CNTs-CF）含量的碳基跨尺度纤维改性混凝土（CHFMC）为研究对象，通过试验测试、理论分析、模型构建相结合的研究手段，针对CNTs-CF与CHFMC的制备技术以及CHFMC的静动力学特性和协同增强机制展开了系列研究。①明晰了CNTs-CF与CHFMC的制备方法：基于超声辅助电泳沉积技术，将碳纳米管引至碳纤维表面，获得了接枝效果良好的CNTs-CF，进而综合考虑CNTs-CF的分散稳定性及各种原材料的基本性质，优化了纤维混凝土的拌合流程，制备出不同CNTs-CF体积率的CHFMC试件。②考察了CHFMC静动力学特性的演化特点：首先，开展了CHFMC的静力试验，研究了CNTs-CF掺量对混凝土静力特性的影响规律；其次，进行了CHFMC的动力试验，探讨了其动力指标随应变率的变化关系；最后，构建了CHFMC的动态受压本构模型。结果表明，CHFMC具有优异的准静态力学性能和抗冲击性能；模型计算曲线与实测数据之间的契合程度较高。③揭示了CNTs-CF对混凝土材料的增强增韧机理：采用扫描电镜（SEM）技术，观测了CHFMC的微观形貌，分析了CNTs-CF对混凝土内部裂纹及孔隙结构的改善作用，从微观层面阐释了CHFMC的协同改性机制。结果表明，CNTs-CF有助于优化水泥基材料的基体结构，强化纤维与基体之间的界面粘结，促进混凝土力学性能的有效提升。相关研究成果不仅能够为混凝土类复合材料的力学性能改良设计提供探索方向和科学依据，还可以为CHFMC在国防军工以及民用基础设施领域的实践应用奠定理论和技术基础，具有重要的科研价值与工程意义。另外，CNTs-CF兼具碳系纤维和纳米材料的优越性质，可使混凝土获得吸收、损耗电磁波的效能。CHFMC未来有望成为一种极具发展潜力的结构/功能高度一体化建筑材料，其在工程设施的抗力提升以及电磁屏蔽防护领域有着非常广阔的应用前景。