PVA-ECC是一种高韧性的纤维增强水泥基复合材料。应力-裂纹口张开宽度关系是控制PVA-ECC性能的关键。本文旨在探讨如何设计材料的应力-裂纹口张开宽度关系以实现应变硬化和多点开裂。具有低收缩特性的PVA-ECC能与传统的混凝土复合用于结构中，提高结构的延性和耐久性。本文将对ECC-混凝土组合梁的抗弯性能做实验和理论研究。本文采用2种性能相似，断面直径不同的PVA纤维，4种具有低收缩特性的基材配比。对2种纤维增强材料的抗压和抗拉性能做了对比研究。实验结果显示：材料抗拉性能受纤维直径影响显著；在基材配比、纤维掺量均相同时，采用直径较大的纤维可获得应变硬化与多点开裂模式，而采用直径较小的纤维，复合材料却表现出明显的应变软化与单点开裂模式。当采用细的PVA纤维时，材料的抗拉强度有所提高。其主要原因是纤维的粗细影响纤维的桥接应力。保证纤维从水泥石中拔出而非断裂是优化纤维桥接性能的基本条件。同样采用上述的4种配合比和2种纤维，用已有的导出σ-w关系的方法，导出了2种低纤维掺量下的σ-w关系。实验结果显示：加入纤维后，σ-w曲线由单峰值变为双峰值。应力达到开裂强度后降低至最低点，然后上升至第二个峰值，呈现出应变硬化的特点。但加入纤维并不会影响第一个峰值的大小。第二个峰值随着纤维掺量的增大而提高，当第二个峰值高于第一个峰值时才可能实现应变硬化。时至今日，PVA-ECC材料的成本依旧比较高，经济因素阻碍了这种材料在建筑结构中的应用，为了使这种高性能材料能得到较好的应用，砼与ECC组合后形成一种复合材料是一种比较理想的提高性价比的方式。本文研究了将低收缩PVA-ECC应用于复合梁的实际效果。并建立了模型来预测梁的抗弯承载力。复合上ECC后，ECC层出现多条细密裂缝，裂缝上升至混凝土层后转变为单一的裂缝。当ECC层的强度较高时，梁的承载力随ECC层厚的增加而增大。当上部混凝土的强度较高时，梁的承载力随ECC层厚的变化不明显。模型能较好预测梁的承载力随ECC层厚的变化规律。