【摘 要】
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工程用水泥基复合材料(EngineeredCementitiousComposites，ECC)是一种具有高延性、高韧性和细密裂缝特征的纤维增强水泥基复合材料。对于新型材料ECC，国内外己对其抗拉/压/弯等性能等进行了研究，且多以构件的形式进行的研究。科研的手段并不仅仅局限于试验研究，数值分析也同样重要。根据纤维梁单元的特点，可知影响其计算精度的主要因素在于建立数值模型时所采用材料本构关系模型的准
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工程用水泥基复合材料(EngineeredCementitiousComposites，ECC)是一种具有高延性、高韧性和细密裂缝特征的纤维增强水泥基复合材料。对于新型材料ECC，国内外己对其抗拉/压/弯等性能等进行了研究，且多以构件的形式进行的研究。科研的手段并不仅仅局限于试验研究，数值分析也同样重要。根据纤维梁单元的特点，可知影响其计算精度的主要因素在于建立数值模型时所采用材料本构关系模型的准确与否。
因此本文以大型通用有限元软件ABAQUS为平台，利用该平台的用户材料子程序接口(UMAT)，基于纤维梁单元开发ECC、混凝土和钢材本构用户材料子程序。首先，对该用户材料子程序进行测试，确定该子程序内的本构模型为目标本构。基于已有材性受压、受拉滞回试验对所开发的ECC材料本构子程序进行材料层次的验证，数值模拟结果与试验结果符合度较高。构件层次的验证选取了R/ECC组合梁承载力试验、ECC梁滞回试验、ECC柱滞回试验和R/ECC组合边节点抗震性能试验，结果表明开发的子程序能够很好的模拟R/ECC构件的力学性能。结构层次的验证选取了R/ECC组合框架结构振动台试验，验证表明本文开发的用户材料子程序能够反应R/ECC组合框架结构的动力特性。
为了进一步研究R/ECC组合框架的抗震性能，设计一个三维6层混凝土框架结构，并用ECC材料对设计的混凝土框架梁柱节点进行替换形成R/ECC组合框架。采用有限元软件ABAQUS并利用开发的用户材料子程序分别建立6层混凝土框架和R/ECC组合框架模型。根据设计基本信息选取合适的地震波，采用广泛应用于结构非线性分析的增量动力分析方法，对比分析混凝土框架和R/ECC组合框架的结构抗震性能，研究表明R/ECC组合框架较普通混凝土框架表现出更好的抗震性能。
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