刘 松 章红梅 师振华

(同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)

1 引言

普通混凝土材料，即普通混凝土材料具有良好的抗压强度，但其抗拉强度相对较弱，一旦混凝土受拉开裂，其内部钢筋易腐蚀，致使其钢筋混凝土构件性能下降甚至完全失效。为改善混凝土性能，超高韧性水泥基复合材料应运而生。超高韧性水泥基复合材料(UltraHighToughness Cementitious Composites)是当前发展起来的一种复合混凝土材料，其通过添加短纤维增强材料受拉特性，具有显著的应变硬化特征，开裂时裂缝多且细密，极限拉应变可稳定地达到3%以上［1－2］。超高韧性水泥基复合材料最早由密歇根大学的Victor Lee教授和麻省理工学院的Leung教授基于微观力学与断裂力学原理，提出材料的基本设计理念［3］。经过不断发展，超高韧性水泥基复合材料已经具有优良的抗拉性能、较高的应变硬化及多裂缝开裂能力。

剪力墙是一种抗震性能优良的结构构件，但普通混凝土由于受拉强度低，其边缘混凝土在结构遭受强风或地震作用下容易拉裂、压溃，使得剪力墙构件也往往因为边缘混凝土的退出工作而导致整体构件的失效或难于修复。采用超高韧性混凝土材料替换剪力墙边缘普通混凝土材料［4］，充分利用超高韧性混凝土抗拉强度高、裂缝分散等特点，可望使剪力墙获得更高的抗震性能。

向量式力学是一门依托计算机技术而发展起来的计算科学的理论，它提供了一套关于结构分析简洁明晰的系统理论模式，适合于分析结构的大变形和强非线性行为［5］。……