工程用水泥基复合材料单轴受拉本构关系模型

考虑聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)纤维体积掺量、水胶比的影响,设计制作了5组工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)薄板试件和1组基体试件并进行单轴受拉试验.通过各组试件的受拉性能对比分析,结果表明:ECC的开裂强度、开裂应变、极限抗拉强度、极限拉应变均随着PVA纤维体积掺量的增加而增大,且PVA纤维体积掺量为2.0%时,ECC的抗拉性能最佳;水胶比的改变对ECC开裂强度、开裂应变无明显影响,但降低水胶比会导致ECC极限抗拉强度和极限拉应变降低;试验得到的ECC受拉弹性模量平均值为14.5GPa.此外,通过ECC单轴受拉应力-应变试验曲线分析,可将其受力特性分为3个阶段:线弹性阶段、应变硬化阶段和应变软化阶段.考虑实际工程应用情况,简化建立了两阶段的ECC单轴受拉应力-应变关系模型;经试验验证所提出的ECC受拉本构模型具有较好的适用性.